BR112016026639B1 - FLUID PULSE GENERATOR VALVE, FLUID PULSE GENERATOR AND FLUID PULSE GENERATING METHOD IN A FLUID COLUMN - Google Patents

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Abstract

VÁLVULA DE GERADOR DE PULSOS DE FLUIDO, GERADOR DE PULSOS DE FLUIDO E MÉTODO DE GERAÇÃO DE PULSOS DE FLUIDO EM UMA COLUNA DE FLUIDO Os métodos e aparelhos são divulgados para a geração de pulsos de fluido em uma coluna de fluido, tal como dentro de um poço. Um gerador de pulsos de fluido exemplo descrito tem um membro de válvula que compreende um pistão que é móvel linearmente dentro de uma câmara de pistão para controlar o fluxo ao seletivamente obstruir uma passagem de fluido. A passagem de fluido pode estender-se em torno de pelo menos uma porção da câmara do pistão e intersectar num ângulo em relação ao eixo de movimento do membro de válvula. O pistão é linearmente móvel, tal como a partir de uma posição de fluxo mínimo ou fechada para uma posição de fluxo máximo, e, opcionalmente, para qualquer um de um número ou gama de posições entre os mesmos. A posição do membro de válvula pode ser variada para gerar pulsos de fluido de um padrão selecionado de duração, amplitude, e assim por diante, para gerar um sinal no interior da coluna de fluido detectável em um local remoto a partir do gerador de pulsos de fluido.FLUID PULSE GENERATOR VALVE, FLUID PULSE GENERATOR AND METHOD OF GENERATING FLUID PULSES IN A FLUID COLUMN Methods and apparatus are disclosed for generating fluid pulses in a fluid column, such as within a fluid column. pit. An exemplary fluid pulse generator described has a valve member comprising a piston that is linearly movable within a piston chamber to control flow by selectively occluding a fluid passage. The fluid passage may extend around at least a portion of the piston chamber and intersect at an angle to the axis of motion of the valve member. The piston is linearly movable, such as from a minimum flow or closed position to a maximum flow position, and optionally to any one of a number or range of positions therebetween. The position of the valve member can be varied to generate fluid pulses of a selected pattern of duration, amplitude, and so on, to generate a signal within the fluid column detectable at a location remote from the pulse generator. fluid.

Description

FUNDAMENTOSFUNDAMENTALS

[0001] Essa divulgação refere-se genericamente a métodos e aparelhos para gerar pulsos de uma coluna de fluido, tal como pode ser utilizado para a telemetria entre um local de superfície e instrumentação de fundo de poço dentro de um poço subterrâneo.[0001] This disclosure generally refers to methods and apparatus for generating pulses from a fluid column, such as may be used for telemetry between a surface location and downhole instrumentation within an underground well.

[0002] O fluido de perfuração circulado para baixo de uma coluna de perfuração para lubrificar a broca e remover cascalhos é amplamente referido como a "lama" de perfuração. A utilização de pulsos em uma coluna de fluido de perfuração é normalmente designada por "telemetria de pulso de lama". Numerosos sistemas de pulsação de fluidos foram usados para gerar tais pulsos na coluna de fluido. Tais sistemas incluem várias formas de mecanismos de válvula para produzir pulsos de fluido. Uma válvula de "gatilho", por exemplo, pode ter um membro de válvula que linearmente retribui, para abrir e fechar uma passagem de fluido. Uma válvula rotativa, por comparação, pode ter um rotor que gira para controlar seletivamente o fluxo de uma passagem de fluido. A válvula rotativa pode, ou girar reciprocamente, abrir e fechar relativamente uma passagem de fluido para gerar pulsos, ou continuamente, em que a velocidade do rotor pode ser variada para facilitar os pulsos em uma frequência selecionada momentânea para executar um protocolo de comunicação desejado. Cada um desses sistemas apresenta várias recursos e características.[0002] Drilling fluid circulated down a drill string to lubricate the bit and remove cuttings is widely referred to as drilling "sludge". The use of pulses in a column of drilling fluid is commonly referred to as "mud pulse telemetry". Numerous fluid pulsation systems have been used to generate such pulses in the fluid column. Such systems include various forms of valve mechanisms to produce fluid pulses. A "trigger" valve, for example, may have a valve member that linearly reciprocates to open and close a fluid passage. A rotary valve, by comparison, may have a rotor that rotates to selectively control the flow of a fluid passage. The rotary valve may, either reciprocally rotate, relatively open and close a fluid passage to generate pulses, or continuously, whereby the rotor speed may be varied to facilitate pulses at a selected frequency momentarily to execute a desired communication protocol. Each of these systems has several features and characteristics.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0003] A Figura 1 mostra uma representação esquemática de um cordão de ferramentas de exemplo dentro de um poço de exploração, a coluna de ferramentas incluindo um gerador de pulsos de lama de acordo em a presente divulgação.[0003] Figure 1 shows a schematic representation of an example tool string within an exploration well, the tool string including a mud pulse generator in accordance with the present disclosure.

[0004] As Figuras 2A-C representam exemplos de estruturas para uso em gerar pulsos de fluido; em que a Figura 2A representa esquematicamente um conjunto de válvula de exemplo ilustrativo de uma posição "aberta" e a Figura 2B representa esquematicamente o conjunto do exemplo da válvula da Figura 2A na posição "fechado"; enquanto que a Figura 2C representa uma modalidade de exemplo de um gerador de pulsos de lama, incluindo um conjunto de válvula de exemplo, representada parcialmente em corte vertical.[0004] Figures 2A-C represent examples of structures for use in generating fluid pulses; wherein Figure 2A schematically represents an illustrative example valve assembly in an "open" position and Figure 2B schematically represents the example valve assembly of Figure 2A in a "closed" position; while Figure 2C depicts an exemplary embodiment of a slurry pulse generator, including an example valve assembly, shown partially in vertical section.

[0005] As Figuras 3A-B mostram o conjunto de válvulas do gerador de pulsos de lama de exemplo da Figura 2C com mais detalhes, representado em corte longitudinal na Figura 3A e em seção transversal lateral na Figura 3B.[0005] Figures 3A-B show the valve assembly of the example mud pulse generator of Figure 2C in more detail, represented in longitudinal section in Figure 3A and in lateral cross section in Figure 3B.

[0006] A Figura 4 representa uma seção transversal vertical de uma modalidade alternativa de um conjunto de válvula de gerador de pulsos de lama.[0006] Figure 4 represents a vertical cross-section of an alternate embodiment of a mud pulse generator valve assembly.

[0007] A Figura 5 representa uma seção transversal vertical de uma outra modalidade alternativa de um conjunto de válvula de gerador de pulsos de lama.[0007] Figure 5 represents a vertical cross-section of another alternative embodiment of a slurry pulse generator valve assembly.

[0008] A Figura 6 representa uma seção transversal vertical de uma configuração alternativa para o uso com um gerador de pulsos de lama tal como da Figura 2C.[0008] Figure 6 represents a vertical cross-section of an alternative configuration for use with a mud pulse generator such as Figure 2C.

[0009] A Figura 7 representa uma seção transversal vertical de uma outra configuração alternativa para o uso com um gerador de pulsos de lama tal como da Figura 2C.[0009] Figure 7 represents a vertical cross-section of another alternative configuration for use with a mud pulse generator such as Figure 2C.

[0010] A Figura 8 representa um diagrama de blocos de uma seção de eletrônicos de exemplo adequada para utilização no gerador de pulsos de lama da Figura 2C.[0010] Figure 8 represents a block diagram of an example electronics section suitable for use in the mud pulse generator of Figure 2C.

[0011] A Figura 9 representa um fluxograma de um método de exemplo para a utilização de um conjunto de válvula de gerador de pulsos de lama de qualquer um dos tipos aqui descritos.[0011] Figure 9 represents a flowchart of an example method for using a mud pulse generator valve assembly of any of the types described herein.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0012] A presente revelação inclui novos métodos e aparelhos para a geração de sinais de telemetria impulsos de fluido, em que um membro de válvula de movimento linear, tal como um pistão, move-se dentro de uma câmara de pistão definido em pelo menos em parte por uma superfície, para obstruir seletivamente o fluxo de fluido e, assim, controla a taxa de fluxo de fluido através de aberturas na referida superfície. A(s) abertura(s) de superfície pode(m) representar ou ser definida(s) pela interseção respectiva de uma ou mais de passagem(ens) de fluxo de fluido com a câmara de pistão. Em algumas modalidades de exemplo, a passagem de fluxo de fluido estenderá em torno de uma porção da câmara de pistão, para intersectar uma porção a jusante da câmara de pistão. Em algumas modalidades de exemplo, o pistão move-se ao longo de um eixo linear e a passagem do fluxo de fluido intersectará a superfície de câmara de pistão com um ângulo em relação ao referido eixo linear do movimento.[0012] The present disclosure includes novel methods and apparatus for generating fluid pulse telemetry signals, wherein a linearly moving valve member, such as a piston, moves within a piston chamber defined at at least in part by a surface, to selectively obstruct fluid flow and thereby control the rate of fluid flow through openings in said surface. The surface opening(s) may represent or be defined by the respective intersection of one or more fluid flow passage(s) with the piston chamber. In some exemplary embodiments, the fluid flow passage will extend around a portion of the piston chamber to intersect a downstream portion of the piston chamber. In some exemplary embodiments, the piston moves along a linear axis and the fluid flow passage will intersect the piston chamber surface at an angle to said linear axis of motion.

[0013] O membro de válvula de movimento linear pode totalmente, ou pelo menos parcialmente, obstruir o fluxo para, ou a partir da passagem de fluxo de fluido quando numa primeira posição (isto é, para fechar ou, pelo menos, reduzir o fluxo em relação a uma segunda posição) e para permitir e/ou aumentar o fluxo para, ou a partir da passagem de fluxo de fluido quando movida a partir da primeira posição para a segunda posição. Essa descrição não se destina a limitar o membro de válvula que se move linearmente a tem duas posições, não para somente as posições discretas. Em vez disso, em pelo menos algumas modalidades, o membro de válvula de movimento linear pode ser variado ao longo de um intervalo das posições para obstruir seletivamente a passagem de fluido e assim variar o fluxo de fluido por uma quantidade que varia com a posição do membro de válvula de movimento linear e obstrução correspondente da passagem de fluxo de fluido.[0013] The linear motion valve member may fully, or at least partially, obstruct flow to or from the fluid flow passage when in a first position (i.e. to close or at least reduce flow relative to a second position) and to allow and/or increase flow to or from the fluid flow passage when moved from the first position to the second position. This description is not intended to limit the linearly moving valve member to having two positions, not just the discrete positions. Instead, in at least some embodiments, the linearly moving valve member may be varied over a range of positions to selectively occlude the fluid passage and thus vary the fluid flow by an amount that varies with the position of the valve. linear motion valve member and corresponding obstruction of the fluid flow passage.

[0014] Em algumas modalidades, o membro de válvula móvel incluirá um membro de fechamento configurado para abrir ou fechar o fluxo através de uma ou passagens de fluxo de fluido de uma maneira desejada. Em algumas modalidades, o membro de fechamento de válvula geralmente abrirá ou fechará uma passagem de fluido que está disposta radialmente em relação ao eixo do movimento linear do membro de válvula. Em algumas modalidades, a câmara de pistão terá uma região com superfícies que definem um furo geralmente uniforme de uma distância selecionada e a válvula inclui uma ou mais passagens de fluido que se estendem para a(s) abertura(s) em uma referida superfície e o membro de fechamento está linearmente móvel dentro do furo para abrir ou fechar o fluxo de fluido através das aberturas.[0014] In some embodiments, the movable valve member will include a closing member configured to open or close flow through one or more fluid flow passages in a desired manner. In some embodiments, the valve closing member will generally open or close a fluid passage that is arranged radially with respect to the axis of linear motion of the valve member. In some embodiments, the piston chamber will have a region with surfaces that define a generally uniform bore of a selected distance, and the valve includes one or more fluid passages extending into the opening(s) in said surface and the closing member is linearly movable within the hole to open or close the flow of fluid through the openings.

[0015] A seguinte descrição detalhada descreve modalidades exemplares dos métodos associados e novo gerador de pulso de lama com relação às figuras anexas, que ilustram diversos detalhes de exemplos que mostram como a divulgação pode ser posta em prática. A discussão aborda diversos exemplos de método, sistemas e aparelhos novos com relação a estes desenhos, e descrevem as modalidades retratadas de maneira suficientemente detalhada para permitir que indivíduos versados na técnica pratiquem o assunto divulgado. Muitas modalidades além dos exemplos ilustrativos discutidos neste documento podem ser utilizadas para praticar estas técnicas. As mudanças estruturais e operacionais, para além das alternativas especificamente aqui discutidas podem ser realizadas sem se afastarem do âmbito da presente divulgação.[0015] The following detailed description describes exemplary embodiments of the associated methods and novel mud pulse generator with reference to the accompanying figures, which illustrate various details of examples that show how the disclosure can be put into practice. The discussion addresses several examples of novel methods, systems, and apparatus in connection with these drawings, and describes the embodiments depicted in sufficient detail to allow those skilled in the art to practice the disclosed subject matter. Many modalities in addition to the illustrative examples discussed in this document can be used to practice these techniques. Structural and operational changes, in addition to the alternatives specifically discussed herein, may be made without departing from the scope of the present disclosure.

[0016] Nesta descrição, referências a "a modalidade" ou "uma modalidade", ou a "o exemplo" ou "um exemplo", nesta descrição não se destinam necessariamente a referir-se à mesma modalidade ou exemplo; contudo, tampouco são estas duas modalidades mutuamente excludentes, a menos que isto seja afirmado ou como se tornará prontamente aparente a indivíduos ordinariamente versados na técnica que tenham o benefício desta divulgação. Desta forma, uma variedade de combinações e/ou integrações das modalidades e exemplos descritos neste documento pode ser incluída, bem como modalidades adicionais e exemplos, conforme definidos dentro do escopo de todas as reivindicações com base nesta divulgação, assim como todos os equivalentes legais de tais reivindicações.[0016] In this description, references to "the embodiment" or "an embodiment", or to "the example" or "an example", in this description are not necessarily intended to refer to the same embodiment or example; however, neither are these two embodiments mutually exclusive, unless this is stated or as will become readily apparent to individuals of ordinary skill in the art who have the benefit of this disclosure. Accordingly, a variety of combinations and/or integrations of the modalities and examples described herein may be included, as well as additional modalities and examples, as defined within the scope of all claims based on this disclosure, as well as all legal equivalents of such claims.

[0017] Um gerador de pulsos de lama conforme descrito aqui vai ser utilizado para gerar pulsos de uma coluna de fluido dentro de um furo de fundo de poço assim como facilitar a "telemetria de pulso de lama". Essa terminologia abraça a comunicação através de pulsos em uma coluna de fluido de qualquer tipo (ou fluido produzido) que pode estar em um poço. Um exemplo de tal utilização é para o gerador de pulsos de lama para ser colocado numa coluna de perfuração juntamente com ferramentas de MWD (ou LWD), para comunicação de dados a partir das ferramentas de MWD/LWD para cima e para a superfície através da coluna de fluido que se escoa para baixo através da broca de perfuração para sair da broca de perfuração. Os pulsos serão detectados e descodificados na superfície, comunicando assim os dados de ferramentas ou outros sensores no conjunto inteiro inferior, ou em outro lugar na broca de perfuração. O gerador de pulsos de lama de exemplo descrito relativamente abre e fecha as passagens de fluido para criar pulsos na coluna de fluido de um padrão de tempo selecionado e que são detectáveis na superfície. Em outros sistemas contemplados, um gerador de pulsos de lama como descrito, pode ser colocado próximo da superfície para fornecer uma comunicação de pulso de ligação descendente para uma ferramenta de fundo de poço.[0017] A mud pulse generator as described here will be used to generate pulses from a column of fluid within a downhole as well as facilitate "mud pulse telemetry". This terminology embraces communication through pulses in a column of fluid of any type (or produced fluid) that may be in a well. An example of such use is for the mud pulse generator to be placed on a drill string together with MWD (or LWD) tools, for data communication from the MWD/LWD tools up and to the surface through the column of fluid flowing down through the drill bit to exit the drill bit. The pulses will be detected and decoded at the surface, thereby communicating data from tools or other sensors on the entire lower assembly, or elsewhere on the drill bit. The described example mud pulse generator relatively opens and closes the fluid passages to create pulses in the fluid column of a selected time pattern and which are detectable at the surface. In other contemplated systems, a mud pulse generator as described may be placed near the surface to provide downlink pulse communication to a downhole tool.

[0018] Referindo-nos agora à Figura 1, a Figura mostra esquematicamente um exemplo do sistema de perfuração direcional 100 configurado para formar poços de exploração em uma variedade de trajetórias possíveis, incluindo aqueles que se desviam da vertical. O sistema de perfuração direcional 100 inclui uma sonda de perfuração de terra 112 ao qual está ligado um conjunto de perfuração, indicado geralmente em 104, com um conjunto de furo de fundo, indicado geralmente em 144 (doravante BHA), de acordo com essa divulgação. A presente memória descritiva não é limitada a equipamentos de perfuração de terra e sistemas de exemplo de acordo com a presente divulgação também podem ser empregados em sistemas de perfuração associados a plataformas offshore, semissubmersíveis, navios de perfuração e qualquer outro sistema de perfuração satisfatório para a formação de um poço de exploração que se estende através de um ou mais formações de fundo de poço. O equipamento de perfuração 112 e o controle de superfície associado e o sistema de processamento 140 pode ser localizado na proximidade da cabeça de poço 110 na superfície da Terra. O equipamento de perfuração 112 também pode incluir uma mesa rotativa e motor de acionamento rotativo (não especificamente representado) e outros equipamentos associados a rotação ou outro movimento da coluna de perfuração 104 dentro do poço de exploração 116. Outros componentes para perfuração e/ou gerenciamento de poço, tais como válvulas de segurança (não expressamente mostradas) também serão fornecidas cabeça de poço próxima 110. Um anel 118 é formado entre o exterior da coluna de perfuração 104 e as superfícies de formação que definem poço de exploração 116.[0018] Referring now to Figure 1, the Figure schematically shows an example of the directional drilling system 100 configured to form exploration wells in a variety of possible trajectories, including those deviating from the vertical. Directional drilling system 100 includes an earth drilling rig 112 to which a drill assembly, indicated generally at 104, with a bottom hole assembly, indicated generally at 144 (hereinafter BHA) is connected, in accordance with that disclosure . The present specification is not limited to shore drilling equipment and example systems according to the present disclosure may also be employed in drilling systems associated with offshore platforms, semi-submersibles, drillships and any other drilling system suitable for the formation of an exploration well that extends through one or more downhole formations. Drilling rig 112 and associated surface control and processing system 140 may be located in close proximity to wellhead 110 on the Earth's surface. Drilling equipment 112 may also include a rotary table and rotary drive motor (not specifically shown) and other equipment associated with rotation or other movement of drillstring 104 within exploration well 116. Other components for drilling and/or management wellheads such as safety valves (not expressly shown) will also be provided near wellhead 110. A ring 118 is formed between the outside of the drillstring 104 and the forming surfaces defining exploration well 116.

[0019] Uma ou mais bombas serão fornecidas para bombear o fluido de perfuração, indicado geralmente em 128, a partir de um reservatório de fluido 126 para a extremidade superior da corrente de perfuração 104 que se prolonga a partir da cabeça de poço 110. Retornar o fluido de perfuração, cascalhos de formação e/ou detritos de fundo de poço da extremidade de fundo 132 do poço de exploração 116 voltará através do anel 118 através de vários conduítes e/ou em outros dispositivos para o reservatório de fluido 126. Vários tipos de tubos, tubulações e/ou outros conduítes podem ser utilizados para formar os caminhos de fluido completos.[0019] One or more pumps will be provided to pump the drilling fluid, indicated generally at 128, from a fluid reservoir 126 to the upper end of the drilling chain 104 which extends from the wellhead 110. Return drilling fluid, formation cuttings and/or downhole debris from the downhole end 132 of exploration well 116 will return through ring 118 through various conduits and/or in other devices to fluid reservoir 126. Various types of tubes, tubing and/or other conduits can be used to form complete fluid paths.

[0020] BHA 106 na extremidade inferior da coluna de perfuração 104 termina numa broca 134. Broca 134 inclui uma ou mais passagens de fluxo de fluido com bocais respectivos dispostos nas mesmas. Vários tipos de fluidos de poço podem ser bombeados do reservatório 126 para a extremidade da coluna de perfuração 104 que se prolonga da cabeça de poço 110. O(s) fluido(s) de poço fluir através de um furo longitudinal (não expressamente mostrado) na coluna de perfuração 104 e sai dos bocais formados na broca 134. Durante as operações de perfuração o fluido de perfuração irá misturar com cascalhos de formação e outros detritos de fundo do poço próximos à broca 134. Os fluidos de perfuração então fluirão para cima através do anel 118 para retornar cascalhos de formação e outros detritos do fundo de poço para a superfície. Vários tipos de telas, filtros, e/ou centrífugas (não expressamente representados) serão tipicamente fornecidos para remover cascalhos de formação e outros detritos de fundo de poço antes de retornar o fluido de perfuração para o reservatório 126.[0020] BHA 106 at the lower end of drill string 104 terminates in a drill bit 134. Drill bit 134 includes one or more fluid flow passages with respective nozzles disposed therein. Various types of well fluids can be pumped from the reservoir 126 to the end of the drillstring 104 which extends from the wellhead 110. The well fluid(s) flow through a longitudinal hole (not expressly shown) into the drillstring 104 and exits the nozzles formed in the bit 134. During drilling operations the drilling fluid will mix with formation cuttings and other downhole debris near the bit 134. The drilling fluids will then flow upward through ring 118 to return formation cuttings and other downhole debris to the surface. Various types of screens, filters, and/or centrifuges (not expressly shown) will typically be provided to remove formation cuttings and other downhole debris prior to returning drilling fluid to reservoir 126.

[0021] O conjunto de furo de fundo (BHA) 106 pode incluir vários componentes, por exemplo, uma ou mais ferramentas de measurement while drilling (MWD) ou logging while drilling (DPM) 136, 148 que fornecem registro de dados e outras informações a serem comunicadas do fundo de poço de exploração 116 ao equipamento de superfície 108. Nesse exemplo de coluna, o BHA 106 inclui gerador de pulsos de lama 144 para fornecer telemetria de pulso de lama desses dados e/ou outras informações através da coluna de fluido no interior da coluna de perfuração para um local de receptor de superfície, por exemplo, na proximidade da cabeça de poço 110. O gerador de pulsos de lama 144 será construído de acordo com o dispositivo de exemplo da Figura 2 e/ou qualquer uma das outras modalidades de exemplo aqui descritas. No local de receptor de superfície, os pulsos de pressão na coluna de fluido serão detectados e convertidos para sinais eléctricos para comunicação com equipamento de superfície e potencialmente a partir daí para outros locais.[0021] Bottom hole assembly (BHA) 106 can include several components, for example, one or more measurement while drilling (MWD) or logging while drilling (DPM) tools 136, 148 that provide data logging and other information to be communicated from downhole exploration 116 to surface equipment 108. In this example column, the BHA 106 includes mud pulse generator 144 to provide mud pulse telemetry of that data and/or other information through the fluid column inside the drillstring to a surface receiver location, for example, in the vicinity of wellhead 110. Mud pulse generator 144 will be constructed in accordance with the exemplary device of Figure 2 and/or any of the following. other example modalities described herein. At the surface receiver location, pressure pulses in the fluid column will be detected and converted to electrical signals for communication with surface equipment and potentially from there to other locations.

[0022] Os dados de registo comunicados e/ou outras informações comunicadas a um topo de furo de receptor pode, então, ser comunicado a um sistema de processamento de dados 140. O sistema de processamento de dados 140 pode incluir uma variedade de hardware, software e suas combinações, incluindo, por exemplo, um ou mais processadores programáveis configurados para executar instruções em e recuperar os dados de e armazenar os dados em uma memória para realizar uma ou mais funções atribuídas a sistema de processamento de dados 140 na presente memória descritiva. Os processadores utilizados para executar as funções do sistema de processamento de dados 140 podem, cada um, incluir um ou mais processadores, tais como um ou mais microprocessadores, processadores de sinal digital (DSPs), circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), matrizes de portas de campo programáveis (FPGA), um circuito lógico programável e similares, ou isoladamente ou em qualquer combinação adequada.[0022] The communicated log data and/or other information communicated to a receiver hole top may then be communicated to a data processing system 140. The data processing system 140 may include a variety of hardware, software and combinations thereof, including, for example, one or more programmable processors configured to execute instructions in and retrieve data from and store the data in a memory to perform one or more functions assigned to data processing system 140 herein . The processors used to perform the functions of the data processing system 140 may each include one or more processors, such as one or more microprocessors, digital signal processors (DSPs), application-specific integrated circuits (ASICs), field programmable gates (FPGA), a programmable logic circuit and the like, either singly or in any suitable combination.

[0023] Para algumas aplicações, o sistema de processamento de dados pode ter uma impressora, visor e/ou dispositivos associados adicionais para facilitar o controle das operações de perfuração e exploração de registro. Para muitas aplicações, as saídas do sistema de processamento de dados serão comunicadas aos vários componentes associados à plataforma de perfuração operacional 112 e também podem ser transmitidos para vários locais remotos que monitoram o desempenho das operações realizadas através do sistema de perfuração direcional 100.[0023] For some applications, the data processing system may have a printer, display and/or additional associated devices to facilitate control of record drilling and exploration operations. For many applications, the outputs of the data processing system will be communicated to the various components associated with the operational drilling rig 112 and can also be transmitted to various remote locations that monitor the performance of operations performed through the directional drilling system 100.

[0024] Referindo-nos agora à Figura 2A, a figura representa esquematicamente um exemplo de mecanismo de válvula 150 ilustrado de forma simplificada, para representar o movimento e função do mecanismo de fechamento de válvula. O mecanismo 150 inclui um sub portado 152 dentro de um invólucro 154. Nesse exemplo de configuração, o sub portado 152 em combinação com o invólucro 154 define uma pluralidade de passagens de fluxo de fluido que incluem canais 156. Em muitos exemplos, os canais 156 estão em comunicação de fluido com uma região anelar contendo fluido (não representado nessa figura) acima do mecanismo de válvula no interior do invólucro 154, através dos quais os fluidos de poço são bombeados. As passagens de fluxo de fluido ainda incluem as passagens que se prolongam radialmente 158 que, cada uma, se comunicar com os canais 156 e se estendem para intersectar um furo central 162, através da qual o fluido irá fluir. O furo central 162 é uma porção a jusante de uma câmara, indicado geralmente em 174, que contém um membro de válvula longitudinalmente móvel, aqui sob a forma de um pistão 164 configurado para reciprocar o movimento em resposta a um mecanismo de acionamento 170. Cada passagem que se prolonga radialmente 158 termina em uma abertura 160 em uma superfície 176 que define o furo central 162 da câmara de pistão 174. As passagens de fluxo de fluido serão dimensionadas para permitir a passagem de partículas esperadas que podem ser dispersas num fluido de perfuração, tais como várias formas de "materiais de perda de circulação" que podem ser introduzidas em um fluido a tratar a perda de fluido em formações penetradas pelo poço de exploração.[0024] Referring now to Figure 2A, the figure schematically represents an example of valve mechanism 150 illustrated in simplified form, to represent the movement and function of the valve closing mechanism. Mechanism 150 includes a sub-port 152 within a housing 154. In that exemplary configuration, the sub-port 152 in combination with housing 154 defines a plurality of fluid flow passages that include channels 156. In many examples, the channels 156 are in fluid communication with a fluid-containing annular region (not shown in this figure) above the valve mechanism within housing 154, through which well fluids are pumped. The fluid flow passages further include radially extending passages 158 which each communicate with channels 156 and extend to intersect a central hole 162 through which fluid will flow. Central bore 162 is a downstream portion of a chamber, indicated generally at 174, which contains a longitudinally movable valve member, here in the form of a piston 164 configured to reciprocate movement in response to a drive mechanism 170. Each radially extending passage 158 terminates in an opening 160 in a surface 176 defining the center hole 162 of piston chamber 174. The fluid flow passages will be sized to allow the passage of expected particles that can be dispersed in a drilling fluid. , such as various forms of "flow loss materials" that can be introduced into a fluid to treat fluid loss in formations penetrated by the exploration well.

[0025] No exemplo representado, o mecanismo de acionamento 170 pode ser de qualquer um dentre uma variedade de mecanismos, tais como, mecanismos hidráulicos, elétricos, mecânicos, etc., e, assim, está representado genericamente na figura. Tal como será aqui descrito mais tarde, os mecanismos elétricos são acreditados como sendo adequados como mecanismos de acionamento e alternativas de exemplo para os mecanismos de acionamento eletromagnéticos são discutidos aqui posteriormente.[0025] In the example shown, the drive mechanism 170 can be any one of a variety of mechanisms, such as hydraulic, electrical, mechanical mechanisms, etc., and thus is generically represented in the figure. As will be described here later, electrical mechanisms are believed to be suitable as drive mechanisms and example alternatives to electromagnetic drive mechanisms are discussed hereafter.

[0026] Nesse exemplo, o pistão 164 inclui um membro de fechamento radialmente ampliado, indicado em geral por 166. O membro de fechamento 166 inclui uma superfície radialmente para fora 168. O pistão 164 é linearmente móvel entre, pelo menos, a primeira e a segunda posições, ao longo de um eixo longitudinal de movimento 172 e pode ser móvel em relação a uma ou mais posições entre a primeira e a segunda posição ou para um lado de uma das referidas primeira e segunda posições. Na Figura 2A, o pistão 164 se encontra numa posição relativamente retraída, na qual o conjunto de válvula está "aberto", devido à superfície exterior 168 do membro de fechamento 166 é longitudinalmente acima (ou "topo de furo") das aberturas 160 e, assim, as aberturas 160 estão desobstruídas, para fornecer o fluxo livre de fluido dos canais 156, através das passagens 158 e aberturas 160 associadas no furo central 162 da câmara de pistão.[0026] In this example, the piston 164 includes a radially enlarged closure member, indicated generally at 166. The closure member 166 includes a radially outward surface 168. The piston 164 is linearly movable between at least the first and the second positions along a longitudinal axis of movement 172 and may be movable with respect to one or more positions between the first and second positions or to a side of one of said first and second positions. In Figure 2A, the piston 164 is in a relatively retracted position, in which the valve assembly is "open", because the outer surface 168 of the closing member 166 is longitudinally above (or "bore top") the openings 160 and thus openings 160 are unobstructed to provide free flow of fluid from channels 156 through passages 158 and associated openings 160 in central bore 162 of piston chamber.

[0027] Referindo-nos agora também à Figura 2B, a figura ilustra o pistão 164 numa segunda posição longitudinal, em que o pistão 164 é relativamente estendido e o mecanismo de válvula 150 está "fechado" em virtude da superfície radialmente para fora 168 do membro de fechamento 166 sendo aberturas longitudinalmente adjacentes 160 para restringir relativamente, ou bloquear, o fluxo de fluido a partir das passagens 158 no furo central 162. Para fins de geração de pulsos de fluido, o bloqueio completo ou "vedação" das aberturas 160 não é necessário. Nesse exemplo, o membro de fechamento 166 tem as aberturas dentro do perímetro definido pela superfície exterior 168 para permitir o membro de fechamento 166 para retribuir através dos fluidos com menos resistência; e as superfícies do membro de fechamento 166 pode ser configurado para minimizar tal resistência. Nesse exemplo, o pistão 164 move-se linearmente em relação ao fluxo que flui radialmente para dentro, em um ângulo em relação ao eixo de movimento 172. Assim, nesse exemplo de configuração, o mecanismo de válvula 150 opera principalmente em corte em relação ao fluido que flui e o movimento do pistão 164 não tem de superar o peso da coluna de fluido acima do mecanismo de válvula em qualquer direção do movimento alternativo.[0027] Referring now also to Figure 2B, the figure illustrates the piston 164 in a second longitudinal position, in which the piston 164 is relatively extended and the valve mechanism 150 is "closed" by virtue of the radially outward surface 168 of the closure member 166 being longitudinally adjacent openings 160 to relatively restrict, or block, the flow of fluid from passages 158 in central bore 162. For purposes of generating fluid pulses, complete blocking or "sealing" of openings 160 is not it is necessary. In that example, the closure member 166 has openings within the perimeter defined by the outer surface 168 to allow the closure member 166 to reciprocate through fluids with less resistance; and the surfaces of the closure member 166 can be configured to minimize such resistance. In this example, the piston 164 moves linearly with respect to the flow flowing radially inwardly at an angle to the axis of movement 172. Thus, in this example configuration, the valve mechanism 150 operates primarily in shear with respect to the flowing fluid and the movement of piston 164 does not have to overcome the weight of the column of fluid above the valve mechanism in either direction of reciprocating movement.

[0028] Fazendo agora referência à Figura 2C, a figura ilustra um exemplo do gerador de pulsos de lama 200, representado parcialmente em corte vertical. Gerador de pulsos de lama 200 vai utilizar um conjunto de válvula que opera geralmente em conformidade com o exemplo esquemático acima (o qual pode ser implementado numa variedade de configurações, incluindo, mas não se limitando a configurações de exemplo, como aqui descrito). Neste exemplo, o gerador de pulsos de lama 200 inclui um conjunto de invólucro 202, que, neste exemplo, inclui um invólucro exterior 204 que tem conexões de caixa e pino conexões 206, 207, respectivamente, nas extremidades superior e inferior, bem como um inserto central 206 e uma saída de inserto de furo 208 como será ainda discutido aqui mais adiante com referência à Figura 3A.[0028] Referring now to Figure 2C, the figure illustrates an example of the mud pulse generator 200, represented partially in vertical section. Slurry pulse generator 200 will utilize a valve assembly that operates generally in accordance with the above schematic example (which may be implemented in a variety of configurations, including but not limited to example configurations as described herein). In this example, the mud pulse generator 200 includes a housing assembly 202, which, in this example, includes an outer housing 204 that has box connections and pin connections 206, 207, respectively, at the upper and lower ends, as well as a center insert 206 and a hole insert outlet 208 as will be further discussed hereinafter with reference to Figure 3A.

[0029] Gerador de pulsos de lama 200 inclui três conjuntos de primários que serão discutidos a seguir: uma fonte de energia para o funcionamento do dispositivo (neste exemplo, um conjunto gerador, indicado geralmente em 210); uma seção de produtos eletrônicos 226 e um conjunto de válvula 230. Conjunto gerador 210 inclui uma seção geradora, indicada geralmente em 212, que irá incluir um estator e rotor (não especificamente ilustrados) cooperativamente configurado para gerar corrente elétrica para utilização pelo gerador de pulsos de lama 200, em resposta à rotação do rotor em relação ao estator. Conjunto gerador 212 também inclui, neste exemplo, uma engrenagem de fluxo multiface ajustável 214, que compreende uma pluralidade de palhetas configurada para engatar fluido que flui no sentido descendente no espaço anular 216 em torno do conjunto gerador 210 no interior do invólucro exterior 204, e prepara para acoplamento ao gerador 212. Engrenagem de fluxo 214 está acoplada operativamente ao rotor do gerador 212 para provocar a sua rotação para gerar a corrente elétrica. Numa extremidade superior, conjunto gerador 210 inclui um nariz afunilado 222 para dirigir o fluxo de fluido ao espaço anular 216, onde o fluido vai envolver as palhetas da primeira e da segunda fase, 228A, 228B, respectivamente. Em alguns sistemas, o nariz afunilado 222, ou outro componente, em seu lugar, pode ser configurado para facilitar a ligação a uma outra ferramenta, tal como qualquer uma ou mais características elétricas, ópticas, hidráulica, pneumática, e/ou ligações mecânicas (como aqui discutido com referência à Figura 6). Neste exemplo, um centralizador 224 está acoplado entre a engrenagem de fluxo 214 e o gerador 212 para manter o conjunto gerador 210 centralizado no interior do invólucro exterior 204, definindo assim uma porção de um conjunto gerador 216 em torno do espaço anular 210 no interior do invólucro exterior 204.[0029] Mud pulse generator 200 includes three sets of primaries which will be discussed below: a power source for operating the device (in this example, a generator set, generally indicated at 210); an electronics section 226 and a valve assembly 230. Generator set 210 includes a generating section, indicated generally at 212, which will include a stator and rotor (not specifically illustrated) cooperatively configured to generate electrical current for use by the pulse generator of mud 200, in response to the rotation of the rotor relative to the stator. Generator set 212 also includes, in this example, an adjustable multifaceted flow gear 214, comprising a plurality of vanes configured to engage fluid flowing downwardly in annular space 216 around generator set 210 within outer housing 204, and prepares for coupling to generator 212. Flux gear 214 is operatively coupled to generator rotor 212 to cause it to rotate to generate electrical current. At an upper end, generator set 210 includes a tapered nose 222 for directing fluid flow to annular space 216, where fluid will surround first and second stage vanes, 228A, 228B, respectively. In some systems, the tapered nose 222, or other component in its place, may be configured to facilitate attachment to another tool, such as any one or more electrical, optical, hydraulic, pneumatic, and/or mechanical attachments ( as discussed herein with reference to Figure 6). In this example, a centralizer 224 is coupled between the flow gear 214 and the generator 212 to keep the generator set 210 centered within the outer shell 204, thereby defining a portion of a generator set 216 around the annular space 210 within the outer shell 204.

[0030] Neste exemplo, o gerador pulsos de lama 200 inclui uma seção eletrônica 226 por baixo do conjunto gerador 210, e operativamente acoplada ao mesmo. Novamente, um centralizador 232 está localizado entre o conjunto gerador 210 e seção de eletrônicos 226. Devido à transmissão de corrente elétrica entre o gerador e a seção de eletrônicos, uma vedação hermética 234 será fornecida entre as duas secções. No exemplo representado, a vedação está localizada dentro do centralizador 232, mas pode, alternativamente, estar situada tanto no conjunto gerador 210 ou na seção de eletrônicos 226 ou noutro componente intermediário.[0030] In this example, the mud pulse generator 200 includes an electronics section 226 beneath the generator set 210, and operatively coupled thereto. Again, a centralizer 232 is located between the generator set 210 and the electronics section 226. Due to the transmission of electrical current between the generator and the electronics section, an airtight seal 234 will be provided between the two sections. In the example shown, the seal is located within the centralizer 232, but may alternatively be located either on the generator set 210 or on the electronics section 226 or another intermediate component.

[0031] Seção de eletrônicos 226 inclui, tipicamente, um invólucro vedado 236 para isolar o circuito contido e componentes a partir do ambiente exterior. Neste exemplo, a seção de eletrônicos 226 inclui tanto um mecanismo de armazenamento elétrico para receber corrente elétrica produzida pelo conjunto gerador 210 e os circuitos de controle para o gerador de pulsos de lama 200.[0031] Electronics section 226 typically includes a sealed enclosure 236 to isolate the contained circuit and components from the outside environment. In this example, the electronics section 226 includes both an electrical storage mechanism for receiving electrical current produced by the generator set 210 and the control circuits for the mud pulse generator 200.

[0032] Referindo-nos agora à Figura 8, que a figura mostra uma representação em diagrama de blocos de uma seção de eletrônicos de exemplo 226 adequada para utilização como um componente do gerador de pulsos de lama 200. Tal como mostrado nessa figura, a seção eletrônica de 226 inclui um dispositivo de armazenamento elétrico 802, neste exemplo, acoplado para receber uma entrada 804 de corrente eléctrica do conjunto gerador 210. Dispositivo de armazenamento elétrico 802 pode ser de qualquer tipo conhecido adequado para os requisitos do restante do gerador de pulsos de lama 200, tal como uma bateria ou um capacitor. Seção de eletrônicos 226 também inclui um controlador de potência 806 operativamente acoplado ao dispositivo de armazenagem elétrico 802. Controlador de potência 806 está normalmente estruturado para realizar um número de funções, incluindo a regulação da tensão e/ou corrente fornecida a outros componentes. Esta regulação de potência, muitas vezes, inclui várias formas de filtragem do sinal elétrico para remover o ruído ou outras anomalias. Embora controlador de potência 806 é descrito como estando a jusante do dispositivo de armazenagem elétrico 802, muitas funções do controlador podem ser realizadas antes do sinal elétrico a partir do gerador 212 ser acoplado ao dispositivo de armazenagem elétrico 802, e, portanto, a corrente a partir do gerador 212 pode ser acoplada ao controlador de potência 806, em vez do dispositivo de armazenagem elétrico 802. Em tais configurações, controlador de potência 806 pode também incluir funcionalidade de gestão da bateria/armazenagem adequada.[0032] Referring now to Figure 8, that figure shows a block diagram representation of an example electronics section 226 suitable for use as a component of the mud pulse generator 200. As shown in this figure, the electronics section of 226 includes an electrical storage device 802, in this example coupled to receive an electrical current input 804 from the generator set 210. Electrical storage device 802 may be of any known type suitable for the requirements of the remainder of the pulse generator of mud 200, such as a battery or a capacitor. Electronics section 226 also includes a power controller 806 operatively coupled to electrical storage device 802. Power controller 806 is typically structured to perform a number of functions, including regulating voltage and/or current supplied to other components. This power regulation often includes various ways of filtering the electrical signal to remove noise or other anomalies. Although power controller 806 is described as being downstream of electrical storage device 802, many functions of the controller can be performed before the electrical signal from generator 212 is coupled to electrical storage device 802, and therefore the current at from generator 212 may be coupled to power controller 806, instead of electrical storage device 802. In such configurations, power controller 806 may also include appropriate storage/battery management functionality.

[0033] A corrente elétrica será transmitida a partir de qualquer controlador de potência 806 ou dispositivo de armazenagem elétrico 802 a outros componentes elétricos do sistema. No exemplo representado, estes incluem um módulo de processamento/codificação de sinal de dados 808 fornecendo a funcionalidade como aqui descrito mais tarde com referência à Figura 6, para receber um ou mais sinais de dados através de uma ou mais entradas, como se indica em 810, e para preparar tais sinal (s) para a transmissão através de uma série de pulsos de lama. Uma vez que uma porção de uma corrente de dados está pronta para transmissão, a corrente de dados será transmitida a um controlador de válvula 812 para fornecer sinais de controle apropriados para o conjunto de válvula 230.[0033] Electrical current will be transmitted from any power controller 806 or electrical storage device 802 to other electrical components in the system. In the example shown, these include a data signal processing/encoding module 808 providing functionality as described later herein with reference to Figure 6, to receive one or more data signals through one or more inputs, as indicated in 810, and to prepare such signal(s) for transmission through a series of mud pulses. Once a portion of a data stream is ready for transmission, the data stream will be transmitted to a valve controller 812 to provide appropriate control signals to the valve assembly 230.

[0034] Em alguns sistemas de exemplo, um ou mais sinais de retorno são recebidos numa entrada 814 e utilizados para otimizar o rendimento do gerador de pulsos de lama 200, tal como através do ajuste da operação do controlador de válvula 812. Tal sinal de retorno pode ser de uma variedade de fontes potenciais. Por exemplo, um ou mais sensores podem ser localizados relativamente a montante na cadeia de ferramenta contendo gerador de pulsos de lama 200, onde eles podem detectar os impulsos gerados ou outras condições no poço de exploração para fornecer sinal de retorno adequado. Tal sinal de retorno pode ser analisado dentro do controlador de válvula 812 para ajustar o funcionamento da válvula. Por exemplo, se a análise do sinal de retorno foi para indicar menos do que um limiar ou pulso desejado de identificação ou discriminação, controlador de válvula 812 pode ser acionado para ajustar o funcionamento da válvula, por exemplo, controlando a válvula quer para reduzir a taxa de transmissão (e eventualmente alargar a duração do pulso) e/ou para aumentar a amplitude do pulso. Em algumas situações, controlador de válvula 812 pode determinar que um protocolo de transmissão diferente seria mais adequado às condições de fundo de poço existentes, e pode transmitir (como indicado em 818) para o módulo de processamento/codificação de sinal de dados 808 uma instrução para fazer tal mudança.[0034] In some example systems, one or more feedback signals are received at an input 814 and used to optimize the performance of the mud pulse generator 200, such as by adjusting the operation of the valve controller 812. Return can be from a variety of potential sources. For example, one or more sensors may be located relatively upstream in the tool chain containing mud pulse generator 200, where they may detect pulses generated or other conditions in the exploration well to provide adequate feedback. Such feedback signal can be analyzed within valve controller 812 to adjust valve operation. For example, if the analysis of the feedback signal was to indicate less than a threshold or desired pulse of identification or discrimination, valve controller 812 can be triggered to adjust valve operation, for example, controlling the valve either to reduce the transmission rate (and eventually extend the pulse duration) and/or to increase the pulse amplitude. In some situations, valve controller 812 may determine that a different transmission protocol would be more suitable for existing downhole conditions, and may transmit (as indicated at 818) to the data signal processing/encoding module 808 an instruction to make such a change.

[0035] Outras fontes de sinais de retorno estão também contempladas. Por exemplo, o retorno pode ser obtido a partir do receptor de pulsos na proximidade da cabeça do poço, e transmitido ao longo do furo por qualquer mecanismo adequado, tal como uma ligação descendente de fluido de pulso, tubo de fio, ou um canal de transmissão incluindo uma porção que é um link de transmissão sem fio. Além disso, em adição à detecção de pulsos de fluido, outros tipos de sensores podem ser utilizados, tais como sensores acústicos para detectar ruído nos sensores do poço de exploração, vibração ou outro sensor de movimento (por exemplo, acelerômetros) movimento de detecção associado com o conjunto de ferramentas, etc.[0035] Other sources of return signals are also contemplated. For example, feedback can be obtained from the pulse receiver in the vicinity of the wellhead, and transmitted along the hole by any suitable mechanism, such as a pulse fluid downlink, wire tube, or a flow channel. transmission including a portion which is a wireless transmission link. Furthermore, in addition to detecting fluid pulses, other types of sensors can be used, such as acoustic sensors to detect noise in exploration well sensors, vibration or other motion sensors (e.g. accelerometers) associated detection motion. with the toolkit, etc.

[0036] A fim de fornecer a funcionalidade descrita, a seção de eletrônicos 226 inclui, tipicamente, um ou mais recursos de processamento, como um processador programável ou um controlador, e onde um dispositivo programável é utilizado, pode também incluir memória de acesso aleatório (RAM), hardware e/ou lógica de controle de software, outro armazenamento para conter instruções de dados e/ou de funcionamento, memória só de leitura (ROM), e/ou outros tipos de memória não volátil. Para fins da presente divulgação, todos os dispositivos de memória, sejam voláteis ou não voláteis, e unidades de armazenamento são considerados dispositivos de armazenamento não-transitórios. Além disso, a seção de eletrônicos 226 compreende circuitos de interface apropriados 820 para transmitir e receber dados a partir de sensores localizados na superfície e/ou no fundo do poço, e pode incluir uma ou mais portas de transmissão com dispositivos externos, bem como qualquer dispositivo de entrada e de saída (I/O) adicional necessário.[0036] In order to provide the functionality described, electronics section 226 typically includes one or more processing resources, such as a programmable processor or controller, and where a programmable device is used, it may also include random access memory. (RAM), hardware and/or software control logic, other storage to contain data and/or operating instructions, read-only memory (ROM), and/or other types of non-volatile memory. For purposes of the present disclosure, all memory devices, whether volatile or non-volatile, and storage units are considered non-transient storage devices. In addition, the electronics section 226 comprises appropriate interface circuitry 820 for transmitting and receiving data from sensors located on the surface and/or downhole, and may include one or more transmission ports with external devices, as well as any additional input and output (I/O) device required.

[0037] Em um exemplo, seção de eletrônicos 226 tem instruções programadas armazenadas na memória que, quando executadas executa as operações de controle descritas. Enquanto as funcionalidades descritas de sistema eletrônico são descritas e representadas como separada em referência à Figura 8, tal descrição é por motivos de clareza de descrição, qualquer um ou todos de tais funcionalidades podem ser realizadas por um único processador ou controlador, se desejado.[0037] In one example, electronics section 226 has programmed instructions stored in memory that, when executed, execute the described control operations. While the described electronic system functionality is described and represented as separate with reference to Figure 8, such description is for clarity of description, any or all of such functionality may be performed by a single processor or controller, if desired.

[0038] Fazendo novamente referência à Figura 2C, no exemplo representado, a seção de eletrônicos 226 é acoplada ao conjunto de válvula 230 através de utilização de um bloco de ligação 238 entre as duas unidades. Mais uma vez, uma vedação hermética 240 será fornecida entre as duas unidades para isolar as ligações elétricas entre os dois componentes. Embora no exemplo ilustrado, conjunto gerador 210 e seção de eletrônicos 226 são descritos como sendo localizado a montante do conjunto de válvula 230, estes componentes, ao invés disso, podem ser localizados ao longo do furo do conjunto de válvula 230. Em outros exemplos, a estrutura e a funcionalidade da seção de eletrônicos 226 pode ser fornecida por dois ou mais conjuntos separados dentro de um gerador de pulsos de lama, um exemplo do qual é aqui discutido em referência à Figura 7.[0038] Referring again to Figure 2C, in the example shown, the electronics section 226 is coupled to the valve assembly 230 through the use of a connection block 238 between the two units. Again, an airtight seal 240 will be provided between the two units to isolate the electrical connections between the two components. Although in the illustrated example, generator set 210 and electronics section 226 are described as being located upstream of valve assembly 230, these components may instead be located along the bore of valve assembly 230. In other examples, The structure and functionality of the electronics section 226 can be provided by two or more separate assemblies within a mud pulse generator, an example of which is discussed herein with reference to Figure 7.

[0039] Referindo-nos agora também às Figuras 3A-B, a Figura 3A descreve o conjunto de válvula 230 com maior pormenor, e parcialmente em corte longitudinal, enquanto a Figura 3B descreve um corte transversal lateral do conjunto de válvula 230 através do membro de fechamento 254. Como pode ser visto na Figura 3A, nesta região, conjunto de invólucro 202 inclui não só invólucro exterior 204, mas um inserto central 206 e um inserto de furo de saída 208. Inserto central 206 de modo estanque envolve o furo interno do invólucro exterior 204. Em uma seção relativamente superior, inserto central 206 inclui uma pluralidade de estrias em torno da sua superfície exterior se estendendo geralmente ao diâmetro interno do invólucro exterior 204 para definir passagens 242A, 242B em comunicação com o espaço anular 216 acima. Em uma porção relativamente baixa, inserto central inclui uma pluralidade de passagens que se estendem geralmente radialmente 244A, 244B que ligam as passagens 242A, 242B definidas pelas referidas estrias dentro do invólucro exterior 204. Neste exemplo de configuração, cada passagem 244A, 244B termina numa abertura respectiva, cada uma indicada em 248, a um furo central 240 no inserto central 206. Passagens 244A, 244B se estenderão de preferência a algum ângulo relativo ao furo central 240. Enquanto este ângulo pode ser qualquer que se deseje, em muitos exemplos, o ângulo incluído entre cada passagem 244A, 244b e um eixo longitudinal através do furo central 240 será menor do que 90 graus para minimizar a obstrução do fluxo de fluido, e em muitos exemplos será menos do que cerca de 45 graus, como no exemplo descrito.[0039] Referring now also to Figures 3A-B, Figure 3A depicts the valve assembly 230 in greater detail, and partially in longitudinal section, while Figure 3B depicts a lateral cross-section of the valve assembly 230 through the member 254. As can be seen in Figure 3A, in this region, housing assembly 202 includes not only outer housing 204, but a center insert 206 and an exit hole insert 208. Center insert 206 tightly surrounds the inner hole of the outer casing 204. In a relatively higher section, central insert 206 includes a plurality of ribs around its outer surface extending generally the inner diameter of the outer casing 204 to define passageways 242A, 242B in communication with the annular space 216 above. In a relatively low portion, central insert includes a plurality of generally radially extending passages 244A, 244B connecting passages 242A, 242B defined by said splines within outer shell 204. In this exemplary configuration, each passage 244A, 244B terminates in a respective opening, each indicated at 248, to a central hole 240 in central insert 206. Passages 244A, 244B will preferably extend at some angle relative to central hole 240. While this angle may be any desired, in many examples, the angle included between each passage 244A, 244b and a longitudinal axis through center hole 240 will be less than 90 degrees to minimize obstruction to fluid flow, and in many instances will be less than about 45 degrees, as in the example described .

[0040] Conjunto de válvula 230 inclui um membro de válvula configurado para movimento alternativo linear no interior do conjunto de válvula 230, o qual é identificado como pistão 250. No exemplo descrito, o pistão 250 é construído de, pelo menos, duas peças, um membro de acionamento 252 e um membro de fechamento 254 acoplado ao membro de acionamento 252 para o movimento em conjunto, de modo que o movimento alternativo do componente de acionamento 252 faz com que o membro de fechamento 254 se mova entre uma ou mais posições relativamente em registro com as aberturas 248, para relativamente fechar o percurso de fluido para dentro do furo central 240, e uma ou mais posições relativamente fora de registro com as aberturas 248 para relativamente abrir o percurso de fluido para dentro do furo central 240. Membro de fechamento 254 pode ser de muitas configurações possíveis que irão restringir fluido entre as aberturas 248 e furo central 240, quando numa primeira posição, e permitirão que tal transmissão de fluido quando numa segunda posição. No exemplo descrito, o membro de fechamento inclui um anel exterior 270 suportado por uma pluralidade de raios 272 em relação a um cubo central 274. Cubo central 274 facilita a fixação do componente de fecho 254 ao membro de acionamento 252. Embora membro de fechamento 254 tenha sido descrito como uma estrutura separada do componente de acionamento 252, em outros exemplos ambos podem ser formados como um único componente.[0040] Valve assembly 230 includes a valve member configured for linear reciprocating within the valve assembly 230, which is identified as piston 250. In the described example, piston 250 is constructed of at least two pieces, a drive member 252 and a lock member 254 coupled to the drive member 252 for movement together, such that reciprocating movement of the drive member 252 causes the lock member 254 to move between one or more positions relative to each other. in register with the apertures 248 to relatively close the fluid path into the central hole 240, and one or more positions relatively out of registration with the apertures 248 to relatively open the fluid path into the central hole 240. closure 254 can be of many possible configurations which will restrict fluid between openings 248 and central hole 240 when in a first position and allow such fluid transmission when in a second position. In the example described, the closure member includes an outer ring 270 supported by a plurality of spokes 272 relative to a central hub 274. Central hub 274 facilitates attachment of closure member 254 to drive member 252. While closure member 254 has been described as a separate structure from the drive component 252, in other examples both may be formed as a single component.

[0041] No exemplo descrito, o fluido irá fluir para dentro do furo central 240 a partir das passagens 244A, 244B. No entanto, são possíveis configurações que permitiriam que o fluxo seja no sentido oposto, como se os componentes descritos fossem invertidos na orientação. A configuração descrita é desejável, no entanto, uma vez que remove o pistão 250 a partir da pressão exercida pela coluna de fluido no conjunto de ferramentas, e permite membro de fechamento para abrir e fechar as passagens de fluido ao acionar essencialmente em relação ao corte para o fluido que flui. Pistão 250 que está sendo colocado para o movimento fora da coluna de fluido permite o movimento mais fácil em ambos os sentidos, como o mecanismo de acionamento não precisa superar o peso e a força da coluna de fluido ao mover em qualquer direção. Exemplos desta configuração oferece uma vantagem significativa sobre as válvulas com um membro da estrutura móvel que está exposto à coluna de fluido acima (tal como válvulas de gatilho convencionais), que tem de ultrapassar o peso e a pressão da coluna quando se desloca numa das duas direções.[0041] In the example described, fluid will flow into the central hole 240 from the passages 244A, 244B. However, configurations are possible that would allow the flow to be in the opposite direction, as if the described components were inverted in orientation. The described configuration is desirable, however, as it removes the piston 250 from the pressure exerted by the fluid column on the tooling, and allows the closing member to open and close the fluid passages when actuating essentially with respect to shear. for the flowing fluid. 250 piston being placed for movement outside the column of fluid allows for easier movement in both directions as the drive mechanism does not need to overcome the weight and force of the column of fluid when moving in either direction. Examples of this configuration offer a significant advantage over valves with a movable frame member that is exposed to the fluid column above (such as conventional poppet valves), which must overcome the weight and pressure of the column when moving in one of the two directions.

[0042] No exemplo descrito, o anel exterior 270 do membro de fechamento 254 tem uma periferia circunferencial tendo uma seção central 276 que tem um perfil geralmente cilíndrico, fornecendo uma superfície de "vedação". Membro de fechamento 254 é dimensionado de tal forma que seção central 276 fornece uma relativamente pequena tolerância no furo central 256 para bloquear substancialmente o fluxo de fluido entre as aberturas 248 e furo central 240. Deve entender-se que o fechamento completo (ou seja, "vedação" literal) das passagens de fluxo de fluido não é necessário para a geração dos pulsos de fluido. Na verdade, em alguns exemplos, membro de fechamento 254 pode ser configurado para deixar "aberto" (ou seja, não bloqueado) uma ou mais aberturas 248 mesmo quando numa posição relativamente "fechada", de modo a permitir sempre algum grau de escoamento de fluido; ou algum fluxo de fluido pode ser permitido através das dimensões do membro de fechamento 254 sendo selecionado para permitir uma folga desejada, mesmo quando em registro com as aberturas (por exemplo, em uma posição "fechada"). Assim, a "abertura" e "fecho" da válvula não são números absolutos, mas são relativos um ao outro, o que indica que permite e obstrui o fluxo de fluido para um grau desejado de gerar pulsos de fluido, enquanto atende aos requisitos das operações de operações de fundo de poço (tal como o fluxo de fluido para a broca durante as operações de perfuração).[0042] In the described example, the outer ring 270 of the closure member 254 has a circumferential periphery having a central section 276 that has a generally cylindrical profile, providing a "sealing" surface. Closing member 254 is sized such that center section 276 provides a relatively small tolerance in center hole 256 to substantially block fluid flow between openings 248 and center hole 240. It should be understood that complete closure (i.e., literal "sealing") of the fluid flow passages is not necessary for the generation of the fluid pulses. Indeed, in some examples, closure member 254 may be configured to leave "open" (i.e., unblocked) one or more openings 248 even when in a relatively "closed" position, so as to always allow for some degree of leakage. fluid; or some fluid flow may be allowed through the dimensions of the closure member 254 being selected to allow a desired clearance, even when in registration with the apertures (e.g., in a "closed" position). Thus, the "opening" and "closing" of the valve are not absolute numbers, but are relative to each other, which indicates that it allows and obstructs the flow of fluid to a desired degree of generating fluid pulses, while meeting the requirements of the downhole operations (such as fluid flow to the bit during drilling operations).

[0043] Neste exemplo de configuração, membro de fechamento 254 está configurado para bloquear todas as aberturas 248 e, portanto, tem uma periferia externa contínua. Anel exterior 270 inclui secções cônicas 278A, 278B em cada lado da seção central 276 afunilando na direção radialmente para dentro, o que minimiza a resistência ao movimento do fluido do membro de fechamento 254 em ambas as direções. Além disso, os cônicos representados ajudarão a liberar membro de fechamento 254 de quaisquer sólidos que poderiam se tornar presos e, assim, bloquear ou impedir o movimento do membro de fechamento. Membro de fechamento 254 será preferencialmente construído de um material relativamente leve, que é capaz de suportar as pressões de fluido e ambientes ao longo do furo em que ele vai ser utilizado. Um material adequado para o membro de fechamento 254 é de titânio, para minimizar a massa do membro de fechamento 254 facilitando deste modo movimento recíproco relativamente rápido ou outro movimento no interior do furo central 240. Outros materiais adequados seriam cerâmica, estelita e ou carboneto de tungstênio cada um dos quais pode oferecer vantagens particulares em relação às condições de fundo de poço específicas).[0043] In this configuration example, closing member 254 is configured to block all openings 248 and therefore has a continuous outer periphery. Outer ring 270 includes tapered sections 278A, 278B on either side of center section 276 tapering in a radially inward direction, which minimizes resistance to fluid movement of closure member 254 in both directions. In addition, the conicals shown will help to release closure member 254 of any solids that could become trapped and thereby block or impede movement of the closure member. Enclosure member 254 will preferably be constructed of a relatively lightweight material that is capable of withstanding fluid and ambient pressures along the hole in which it is to be used. A suitable material for the closure member 254 is titanium, to minimize the mass of the closure member 254, thereby facilitating relatively rapid reciprocal movement or other movement within the central hole 240. Other suitable materials would be ceramic, stellite and/or carbon carbide. tungsten, each of which can offer particular advantages with respect to specific downhole conditions).

[0044] Uma seção de acionador, indicada geralmente em 280, está configurada para mover o êmbolo 250 para trás e para a frente ao longo do percurso linear. Seção de acionador 280 pode ser de muitas configurações possíveis, e pode ser operada por exemplo quer eletricamente ou hidraulicamente. No exemplo representado, a seção de acionador 280 é operada eletricamente. O mecanismo de acionamento pode ser um solenoide ou outro mecanismo apropriado, por exemplo uma bobina de voz seletivamente a gerando de um campo magnético para interagir com um campo magnético criado por um ou mais imãs permanentes para fazer o movimento recíproco do pistão 250. Para este tipo de mecanismo de acionamento, as bobinas podem ser mais facilmente colocadas num invólucro de válvula 256 que vai permanecer estacionário relativamente ao inserto central 206, facilitando desse modo as considerações práticas de ligações elétricas da seção de eletrônicos 226 a uma ou mais bobinas 258A, 258B localizadas em respectivos recessos 260A, 260B na periferia interior do invólucro da válvula 256. A carcaça da válvula 256 será formada de um material não magnético. O membro de acionamento 252 inclui uma ou mais cavidades 262A, 262B que se estendem pelo menos parcialmente em torno da periferia do membro de acionamento 252 com cada cavidade alojando um ou mais magnetos permanentes respectivos, indicado geralmente em 264A, 264B.[0044] A driver section, indicated generally at 280, is configured to move the plunger 250 back and forth along the linear path. Actuator section 280 can be of many possible configurations, and can be operated for example either electrically or hydraulically. In the example shown, the trigger section 280 is electrically operated. The drive mechanism may be a solenoid or other appropriate mechanism, for example a voice coil selectively generating it from a magnetic field to interact with a magnetic field created by one or more permanent magnets to reciprocate the piston 250. type of drive mechanism, the coils can be more easily placed in a valve housing 256 which will remain stationary with respect to the center insert 206, thereby facilitating practical wiring considerations from the electronics section 226 to one or more coils 258A, 258B located in respective recesses 260A, 260B on the inner periphery of valve housing 256. Valve housing 256 will be formed of a non-magnetic material. The drive member 252 includes one or more cavities 262A, 262B that extend at least partially around the periphery of the drive member 252 with each cavity housing one or more respective permanent magnets, indicated generally at 264A, 264B.

[0045] O mecanismo de acionamento descrito, utilizando bobinas que interagem com os campos magnéticos estabelecidos por ímãs permanentes podem ser implementados de forma que ofereçam vantagens específicas. Por exemplo, como pode ser visto na seção condutora 280, nenhum acoplamento físico com membro de acionamento 252 é necessário para provocar o movimento desejado; e o movimento irá ocorrer mesmo com fluidos de poço em volta do membro de acionamento 252 no invólucro de válvula 256. Como resultado, nenhuma vedação dinâmica é necessária entre o membro de acionamento 252 e o invólucro de válvula 256 (ou uma estrutura similar). Tais vedações dinâmicas podem, em algumas implementações, impedir o movimento de um membro em movimento (aqui, o membro de acionamento 252) e/ou servir como um potencial ponto de falha. Enquanto que tal vedação dinâmica poderia ser adicionada à seção condutora 280 se desejado para algumas aplicações ou configurações, na modalidade representada, uma não é necessária para o funcionamento descrito da seção condutora 280.[0045] The described drive mechanism, using coils that interact with the magnetic fields established by permanent magnets can be implemented in a way that offers specific advantages. For example, as can be seen from the conductor section 280, no physical coupling with drive member 252 is necessary to cause the desired motion; and movement will occur even with well fluids around the drive member 252 in the valve housing 256. As a result, no dynamic seal is required between the drive member 252 and the valve housing 256 (or similar structure). Such dynamic seals can, in some implementations, prevent movement of a moving member (here, drive member 252) and/or serve as a potential point of failure. While such a dynamic seal could be added to conductor section 280 if desired for some applications or configurations, in the embodiment shown, one is not required for the described operation of conductor section 280.

[0046] Um número de configurações específicas para as bobinas e os ímãs permanentes é previsto. Em alguns casos, várias bobinas podem ser acionadas com polaridades opostas da corrente elétrica para gerar o movimento recíproco do pistão 250. Em outros exemplos, no entanto, cada bobina pode ser acionada com uma única polaridade da corrente elétrica, com a mudança de direção alcançada através da orientação dos campos magnéticos dos ímãs permanentes e o posicionamento relativo dos ímãs permanentes. Em qualquer tipo de sistema, várias bobinas podem ser sequencialmente acionadas para obter o movimento desejado do pistão 250. Neste exemplo, o invólucro de válvula 256 e as bobinas 258 se estendem concentricamente em torno de membro de acionamento 252. Enquanto que esta configuração ofereça vantagens, deve ser compreendido que outros mecanismos podem ser utilizados em que as bobinas eletromagnéticas ou outras estruturas não são concêntricas ao membro de acionamento 252, no entanto, são colocadas relativamente radialmente para fora do membro de acionamento 252.[0046] A number of specific configurations for coils and permanent magnets are provided. In some cases, multiple coils can be driven with opposite polarities of electrical current to generate reciprocal motion of piston 250. In other examples, however, each coil can be driven with a single polarity of electrical current, with the change in direction achieved. through the orientation of the magnetic fields of the permanent magnets and the relative positioning of the permanent magnets. In any type of system, multiple coils can be sequentially driven to achieve the desired movement of piston 250. In this example, valve housing 256 and coils 258 extend concentrically around drive member 252. While this configuration offers advantages , it should be understood that other mechanisms may be used where the electromagnetic coils or other structures are not concentric to the drive member 252, however, are placed relatively radially outward from the drive member 252.

[0047] Na modalidade ilustrada do conjunto de válvula 230, o orifício central 240 tem uma seção transversal geralmente circular. No entanto, outras configurações podem ser utilizadas, tais como uma seção transversal oval para o orifício, que pode ser utilizado para impedir a rotação do membro de fechamento 254, se tal se desejar para uma implementação específica. Qualquer que seja a configuração da seção transversal do orifício central 240, que preferivelmente terá uma seção transversal lateral, geralmente uniforme (como representado na Figura 3B), pelo menos ao longo da gama pretendida de deslocação do membro de fechamento 254.[0047] In the illustrated embodiment of the valve assembly 230, the central hole 240 has a generally circular cross-section. However, other configurations can be used, such as an oval cross-section for the orifice, which can be used to prevent rotation of the closure member 254, if desired for a specific implementation. Whatever the configuration of the cross section of the central hole 240, it will preferably have a generally uniform lateral cross section (as shown in Figure 3B), at least over the intended range of travel of the closure member 254.

[0048] Em algumas configurações, o conjunto de válvula 230, que pode ser configurado como o membro de fechamento 254, pode corresponder entre uma primeira posição, em geral, de abertura de aberturas 248 para o fluxo de fluido e uma segunda posição, em geral, de fechamento de aberturas 248 para o fluxo de fluido. Em tais configurações, o membro de fechamento 254 necessita apenas de correspondência de um lado de aberturas 248 para uma posição geralmente em registro com as aberturas 248. Este tipo de configuração presta-se a criar configurações do arranjo de aberturas e de deslocamento de pistão e a configuração para otimizar a válvula à rapidez de movimento entre as posições aberta e fechada, para facilitar uma elevada densidade de impulsos por unidade de tempo. No entanto, outras configurações são expressamente contempladas. Como um exemplo, o membro de fechamento pode se mover a partir de uma primeira posição acima das aberturas 248, para uma segunda posição, fechando as aberturas 248 e depois para uma terceira posição sobre o lado oposto das aberturas 248.[0048] In some embodiments, the valve assembly 230, which may be configured as the closing member 254, may correspond between a first position, generally, of opening openings 248 for fluid flow, and a second position, in general, closing openings 248 for fluid flow. In such configurations, the closure member 254 only needs matching one side of apertures 248 to a position generally in register with apertures 248. This type of configuration lends itself to creating configurations of aperture arrangement and piston displacement and the configuration to optimize the valve for the speed of movement between the open and closed positions, to facilitate a high density of impulses per unit of time. However, other settings are expressly contemplated. As an example, the closing member may move from a first position above the openings 248, to a second position, closing the openings 248, and then to a third position on the opposite side of the openings 248.

[0049] Como outra alternativa, membro de fechamento 254 pode se mover não só entre essencialmente uma posição "aberta" relativamente completa, revelando plenamente todas as aberturas, e uma posição totalmente "fechada", cobrindo completamente todas ou um subconjunto de aberturas 248, mas também pode se mover a uma ou mais posições intermédias, apenas bloqueando parcialmente todas ou um subconjunto de aberturas 248. Neste tipo de configuração, o conjunto de válvula 230 seria capaz de gerar múltiplas amplitudes de impulsos. Como uma outra configuração alternativa para atingir múltiplas amplitudes, as aberturas 248 podem ser dispostas de forma cooperativa com o membro de fechamento 254 de tal modo que apenas algumas aberturas são fechadas com membro de fechamento em uma primeira posição e todas as aberturas são fechadas com membro de fechamento 254 em uma posição de deslocamento de modo axial. Diferentes arranjos de cooperação de aberturas 248 e a configuração do membro de fechamento 254 podem ser concebidos para atingir este resultado. Como um exemplo, uma ou mais aberturas 248 podem ser dispostas de modo a intersectar o orifício central 240, em uma primeira posição longitudinal, com uma ou mais outras aberturas 248 dispostas para intersectar o orifício central 240 a uma próxima posição próxima, porém de deslocada de modo longitudinal. O membro de fechamento 254 pode ser configurado com uma dimensão suficiente para bloquear ambos os conjuntos de aberturas na mesma posição e com deslocamentos suficientes para permitir apenas o bloqueio de um dos conjuntos de aberturas em duas posições adicionais. Uma possível configuração adicional seria que os dois conjuntos de abertura definissem áreas de fluxo cumulativo diferentes, tal que o bloqueio de um primeiro conjunto de aberturas 248 bloquearia uma porcentagem selecionada do fluxo de fluido total, enquanto que o bloqueio do segundo conjunto de aberturas 248 bloquearia uma porcentagem selecionada diferente do fluxo de fluido total, ativando assim pelo menos três amplitudes de pulso.[0049] As another alternative, closing member 254 can move not only between essentially a relatively complete "open" position, fully revealing all openings, and a fully "closed" position, completely covering all or a subset of openings 248, but it can also move to one or more intermediate positions, only partially blocking all or a subset of openings 248. In this type of configuration, valve assembly 230 would be capable of generating multiple pulse amplitudes. As another alternative configuration for achieving multiple amplitudes, the openings 248 may be cooperatively arranged with the closing member 254 such that only some openings are closed with the closing member in a first position and all openings are closed with the closing member 254. latch 254 in an axially displaced position. Different cooperating arrangements of openings 248 and the configuration of closing member 254 can be designed to achieve this result. As an example, one or more openings 248 may be arranged to intersect center hole 240, in a first longitudinal position, with one or more other openings 248 arranged to intersect central hole 240 at a next, proximate, but offset, position. longitudinally. Closing member 254 may be configured with a dimension sufficient to lock both sets of openings in the same position and with sufficient displacements to permit only one set of openings to be locked in two additional positions. A possible additional configuration would be for the two sets of openings to define different cumulative flow areas, such that blocking a first set of openings 248 would block a selected percentage of the total fluid flow, while blocking the second set of openings 248 would block a different selected percentage of the total fluid flow, thus activating at least three pulse amplitudes.

[0050] Referindo-nos agora à Figura 4, a figura ilustra uma configuração alternativa de uma estrutura de válvula do gerador de pulso de lama, indicado geralmente em 400. A estrutura de válvula 400 está representada em um ambiente operativo dentro de um invólucro exterior 402. A estrutura de válvula 400 inclui uma estrutura de invólucro de válvula, indicada geralmente em 404, recebida de modo vedante com um invólucro exterior 402. No exemplo representado, a estrutura de invólucro 404 inclui um bloco inferior 406 e um bloco superior 408. Além disso, uma seção de conduíte 410 412 fornece um percurso para o encaminhamento de condutores elétricos ao bloco superior 408 e para baixo, através do bloco inferior 406, para outros dispositivos abaixo da estrutura de válvula 400 (apenas uma parte do caminho é visível no corte transversal representado). Qualquer bloco 408 ou conduíte de seção superior 410 será configurado para fornecer uma pluralidade de vigas de centralização (por exemplo três vigas) para manter a orientação centralizada do bloco superior 408. Tal como com a estrutura de seção de válvula 230 das Figuras 2 e 3, as vigas centralizadores irão definir uma pluralidade de passagens, conforme é indicado em 414, em comunicação com o espaço anular 416 acima da estrutura de válvula 400, e estendendo-se além do bloco superior 408, e terminando em uma ou mais passagens 418 no bloco inferior 406 que se estendem às respectivas aberturas 420 de uma superfície que define um orifício central 422, de um modo geral, análogo à estrutura de válvula 230, discutida acima.[0050] Referring now to Figure 4, the figure illustrates an alternative configuration of a mud pulse generator valve structure, indicated generally at 400. The valve structure 400 is shown in an operating environment within an outer casing. 402. Valve housing 400 includes a valve housing structure, indicated generally at 404, sealed with an outer housing 402. In the example shown, housing structure 404 includes a lower block 406 and an upper block 408. In addition, a conduit section 410 412 provides a path for routing electrical conductors to the upper block 408 and down through the lower block 406 to other devices below the valve structure 400 (only part of the path is visible in the cross section shown). Any block 408 or top section conduit 410 will be configured to provide a plurality of centering beams (e.g. three beams) to maintain the centered orientation of the upper block 408. As with the valve section structure 230 of Figures 2 and 3 , the centering beams will define a plurality of passages, as indicated at 414, in communication with the annular space 416 above the valve structure 400, and extending beyond the upper block 408, and terminating in one or more passages 418 in the lower block 406 extending to respective openings 420 of a surface defining a central hole 422, generally analogous to valve structure 230 discussed above.

[0051] Como pode ser visto a partir da Figura 4, a montagem de válvula 400 inclui um pistão de comando móvel, geralmente anular, indicado geralmente em 424, que tem uma seção de acionamento 426 e uma seção de fecho 428 formada integralmente. A seção de acionamento 426 é suportada em relação concêntrica a uma haste guia 432 por um par de mancais 430A, 430B. A seção de acionamento 426 estende-se dentro de um invólucro de acionamento 434 e onde o suporte da haste guia 432 mantém uma relação estreita, porém espaçada entre superfícies adjacentes da seção de acionamento 426 e invólucro 436.[0051] As can be seen from Figure 4, the valve assembly 400 includes a movable, generally annular drive piston, indicated generally at 424, which has a drive section 426 and an integrally formed closure section 428. The drive section 426 is supported in concentric relation to a guide rod 432 by a pair of bearings 430A, 430B. The drive section 426 extends within a drive housing 434 and where the guide rod support 432 maintains a close but spaced relationship between adjacent surfaces of the drive section 426 and housing 436.

[0052] A estrutura de válvula 400, como a estrutura de válvula 230 das Figuras 2 e 3, será eletricamente acionada, tal como o uso de uma ou mais estruturas de bobina de voz. Assim, a seção de acionamento 426 inclui uma pluralidade de ímãs permanentes 438, fixados no interior de uma ou mais cavidades 440 no diâmetro exterior do pistão de acionamento 442. O invólucro de acionamento 436 suporta uma pluralidade de bobinas de acionáveis de forma seletiva que se estendem em relação concêntrica ao pistão de acionamento 442. No exemplo representado, a o invólucro de acionamento 436 suporta quatro bobinas 444A-D. As mesmas opções para a configuração e controle de bobinas 444A-D discutidas em relação à estrutura de válvula 230 da Figura 2C são aplicáveis a esta estrutura de válvula 400.[0052] The valve structure 400, like the valve structure 230 of Figures 2 and 3, will be electrically driven, such as using one or more voice coil structures. Thus, the drive section 426 includes a plurality of permanent magnets 438, fixed within one or more cavities 440 in the outside diameter of the drive piston 442. The drive housing 436 supports a plurality of selectively drive coils that extend in concentric relation to drive piston 442. In the example shown, drive housing 436 supports four coils 444A-D. The same options for configuring and controlling coils 444A-D discussed in connection with valve structure 230 of Figure 2C are applicable to this valve structure 400.

[0053] Em alguns exemplos, as bobinas 444 estarão em um banho de óleo em uma câmara vedada 446. A câmara vedada 446 é vedada a uma extensão menor por acoplamento vedado, em 448, entre o invólucro de acionamento 430 e o bloco superior 408 e em uma extensão superior em uma placa de vedação 450. A placa de vedação 450 acopla de modo vedante tanto a haste guia 432 quanto o invólucro de acionamento 436. Assim, as bobinas 444 e qualquer outro circuito elétrico que possa ser incluído dentro da câmara vedada 446, estão dentro do óleo e foram isoladas a partir do fluido de poço em volta pistão de acionamento 442.[0053] In some examples, coils 444 will be in an oil bath in a sealed chamber 446. The sealed chamber 446 is sealed to a lesser extent by sealed coupling, at 448, between the drive housing 430 and the upper block 408 and to an upper extent on a sealing plate 450. The sealing plate 450 sealingly couples both the guide rod 432 and the drive housing 436. Thus, the coils 444 and any other electrical circuitry that may be included within the chamber 446, are in oil and isolated from well fluid around drive piston 442.

[0054] Como pode ser visto a partir da Figura 4, a seção de fecho 428 não define apenas uma superfície de vedação cilíndrica sólida (como discutido em relação à superfície central 276 do membro de fechamento 254, como representado nas Figuras 3A-B). Em vez disso, a seção de fecho 428 define uma pluralidade de aberturas 452 cada uma das quais irá acoplar em uma respectiva abertura 420 na superfície 450 que define um orifício central 422. Todas as superfícies que se estendem longitudinalmente da seção de fecho, incluindo as aberturas de definição 452 e superfície inferior 454 são novamente diminuídas de modo gradual para reduzir as restrições à circulação através do fluido.[0054] As can be seen from Figure 4, the closure section 428 does not just define a solid cylindrical sealing surface (as discussed with respect to the central surface 276 of the closure member 254, as shown in Figures 3A-B) . Instead, the closure section 428 defines a plurality of openings 452 each of which will mate with a respective opening 420 in the surface 450 that defines a central hole 422. All longitudinally extending surfaces of the closure section, including the defining apertures 452 and bottom surface 454 are again gradually decreased to reduce restrictions on flow through the fluid.

[0055] Em operação, em uma maneira como descrito anteriormente, a ativação das bobinas de voz causar movimento linear para frente ou para trás da seção de pistão de acionamento, fazendo com que a seção de fecho 428 se mova de modo que as aberturas 452 sejam movidas para dentro ou para fora de registro com aberturas 420, deste modo abrindo ou bloqueando relativamente de forma seletiva o fluxo entre as aberturas 420 e o orifício central 422 para estabelecer pulsos na coluna de fluido em movimento, como descrito anteriormente.[0055] In operation, in a manner as described above, activation of the voice coils causes linear forward or backward movement of the drive piston section, causing the closing section 428 to move so that the openings 452 are moved in or out of register with apertures 420, thereby relatively selectively opening or blocking flow between apertures 420 and central orifice 422 to establish pulses in the moving fluid column, as described above.

[0056] Referindo-nos agora à Figura 5, nela está representada uma configuração alternativa de uma estrutura de válvula de gerador de pulsos de lama 500, representada em corte vertical. A válvula de pulso de lama 500 compartilha muitas características estruturais e operacionais com a estrutura de válvula 400 da Figura 4. Por conseguinte, essas semelhanças não serão especificamente abordadas aqui. Os componentes que possuem uma semelhança estrutural e funcional dos componentes na estrutura de válvula 400 serão numerados de forma semelhante na Figura 5, sem implicar que tais componentes são totalmente idênticos em todos os aspectos àqueles da Figura 4.[0056] Referring now to Figure 5, there is shown an alternative configuration of a mud pulse generator valve structure 500, shown in vertical section. The slurry pulse valve 500 shares many structural and operational features with the valve structure 400 of Figure 4. Therefore, these similarities will not be specifically addressed here. Components that bear a structural and functional similarity to the components in the valve structure 400 will be similarly numbered in Figure 5, without implying that such components are fully identical in all respects to those in Figure 4.

[0057] Em alguns sistemas de exemplo, pode ser preferível dispor de um mecanismo de "fail-safe", de tal modo que, se a válvula de pulsação de lama falhar, falharia em posição "aberta" em que o fluxo de lama, através da válvula para a broca ou outros mecanismos abaixo, ainda ocorreria. Este resultado pode ser conseguido por meio de fornecimento de um mecanismo de polarização disposto à seção de fecho 428, tal que as aberturas 452 são movidas em registro com as aberturas 420 assim, resultando em uma abertura de fluxo às passagens. Este mecanismo de polarização pode ser um de vários tipos, tais como hidráulico, pneumático (tal como uma câmara de ar que serve como uma mola) ou mecânico. Em muitos sistemas exemplares, o mecanismo de polarização irá ser mecânico, incluindo uma ou mais molas, que podem ser de várias configurações.[0057] In some example systems, it may be preferable to have a "fail-safe" mechanism, such that if the slurry pulsation valve fails, it would fail in the "open" position where the slurry flow, through the valve to the drill or other mechanisms below would still occur. This result may be achieved by providing a biasing mechanism arranged to the closure section 428 such that the openings 452 are moved in register with the openings 420 thus resulting in a flow opening to the passages. This biasing mechanism can be one of several types, such as hydraulic, pneumatic (such as an air chamber that serves as a spring), or mechanical. In many exemplary systems, the biasing mechanism will be mechanical, including one or more springs, which may be of various configurations.

[0058] A estrutura de válvula 500 inclui de novo uma seção de acionamento eletricamente ativada, indicada geralmente em 502, com um pistão de acionamento geralmente anular, indicado geralmente em 504, que inclui uma seção de acionamento 506 acoplada para formar uma unidade funcionalmente integrante com a seção de fecho 428. Uma estrutura de mola 506 se estende entre uma porção inferior de bloqueio de nível superior 408 e uma porção superior de pistão de acionamento 504. No exemplo representado, a estrutura de mola 506 inclui, pelo menos, uma conduíte configurada para ter duas pernas espaçadas 508A, 508B separadas por uma seção de ponte 510 de tal modo que as pernas espaçadas 508A-B, quando comprimidas uma contra a outra, forneçam uma tendência para uma posição relativamente separada, na qual o pistão de acionamento 504 é pressionado para uma posição, tal como ilustrado, em que as aberturas 452 da seção de fecho 428 estão em registro com as aberturas 420, permitindo fluxo de fluido entre as mesmas. Quando o êmbolo da unidade 504 é eletricamente ativado para se mover para uma posição relativamente retraída, as pernas que se estendem geralmente de modo lateral (em relação a um eixo longitudinal que se estende através do conjunto de válvula 500) são comprimidas uma contra a outra, estabelecendo a polarização.[0058] The valve structure 500 again includes an electrically activated drive section, indicated generally at 502, with a generally annular driving piston, indicated generally at 504, which includes a drive section 506 coupled to form a functionally integral unit with lock section 428. A spring frame 506 extends between an upper level lock lower portion 408 and a drive piston upper portion 504. In the example shown, the spring frame 506 includes at least one conduit configured to have two spaced legs 508A, 508B separated by a bridge section 510 such that the spaced legs 508A-B, when pressed together, provide a tendency towards a relatively separate position in which the drive piston 504 is pressed to a position, as illustrated, where openings 452 of closure section 428 are in registration with openings 420, allowing fluid flow between and the same. When the plunger of unit 504 is electrically activated to move to a relatively retracted position, legs that extend generally laterally (with respect to a longitudinal axis extending through valve assembly 500) are compressed against each other. , establishing the polarization.

[0059] Neste exemplo, a estrutura de mola 506 é formada por tubos, o que permite que a mola 506 também sirva como uma conduíte, que pode alojar condutores elétricos para facilitar a comunicação com os mecanismos no pistão de acionamento 504. Como observado acima, as posições dos magnetos permanentes e de bobinas podem ser dispostas com qualquer tipo de componente em ambos os componentes estacionários ou móveis da seção de acionamento. Neste exemplo, uma pluralidade de bobinas 512A-C é suportada no pistão de acionamento móvel 504, enquanto que a pluralidade de ímãs permanentes 514A-E é suportada pela haste central estacionária 516. Nesta configuração, as bobinas 512A-C podem receber sinais de controle elétrico através de condutores que se estendem através dos tubos que formam a estrutura de mola 506. Os condutores elétricos irão estar em comunicação com a seção eletrônica tal como descrito em 226 na Figura 2C (ou relativo ao membro 702 na Figura 7, posteriormente aqui mostrado). A estrutura de mola 506 pode ser formada por qualquer material capaz de suportar as condições de fundo de poço e que possua resistência à fadiga aceitável fornecida para suportar o ciclo da estrutura de válvula. Para um mecanismo de mola tubular como no exemplo, o titânio é contemplado para ser um material aceitável. Em lugar de uma única estrutura de mola 506, podem ser utilizadas várias fontes e as molas podem ser de outras configurações que não as do exemplo aqui descrito. A estrutura de mola 506 e bobinas 512A-C estarão novamente, de preferência, em um banho de óleo, geralmente como descrito em relação à estrutura de válvula 400 da Figura 4.[0059] In this example, the spring frame 506 is formed of tubes, which allows the spring 506 to also serve as a conduit, which can house electrical conductors to facilitate communication with the mechanisms in the drive piston 504. As noted above , permanent magnet and coil positions can be arranged with any type of component in either stationary or moving components of the drive section. In this example, a plurality of coils 512A-C are supported on movable drive piston 504, while a plurality of permanent magnets 514A-E are supported by stationary center rod 516. In this configuration, coils 512A-C can receive control signals. electrical conductors through conductors that extend through the tubes that form the spring structure 506. The electrical conductors will be in communication with the electronics section as described at 226 in Figure 2C (or relative to member 702 in Figure 7, later shown here ). The spring frame 506 may be formed of any material capable of withstanding downhole conditions and having acceptable fatigue strength provided to withstand the cycle of the valve frame. For a tubular spring mechanism as in the example, titanium is contemplated to be an acceptable material. In place of a single spring structure 506, multiple sources may be used and the springs may be of configurations other than the example described herein. Spring frame 506 and coils 512A-C will again preferably be in an oil bath, generally as described with respect to valve frame 400 of Figure 4.

[0060] Como é evidente a partir da discussão acima, na estrutura de gerador de pulso de lama 200 da Figura 2C, todo o fluxo de fluido é direcionado em torno do nariz afilado 222 para alcançar a estrutura de gerador 210 e especificamente encontrar as palhetas do mesmo, antes de fluir através das passagens 242A e 242B. Referindo-nos agora à Figura 6, nela está representada uma porção superior de uma configuração alternativa do gerador de impulsos de lama, indicado geralmente em 600, que pode ser utilizado. Neste exemplo, os componentes que servem essencialmente para a mesma funcionalidade como no gerador de pulsos de lama 200 da Figura 2C são numerados de forma semelhante. No gerador de pulso de lama 600, com a finalidade de permitir o controle de fluidos pela estrutura de gerador 210, a estrutura de gerador está alojada dentro de uma estrutura de luva 602 que se encaixa dentro da estrutura de invólucro 202. A estrutura de luva 602 define um orifício central 616 e um canal de derivação externo 604.[0060] As is evident from the above discussion, in the mud pulse generator structure 200 of Figure 2C, all fluid flow is directed around the tapered nose 222 to reach the generator structure 210 and specifically meet the vanes. thereof, before flowing through passages 242A and 242B. Referring now to Figure 6, there is shown an upper portion of an alternative mud pulse generator configuration, indicated generally at 600, which may be used. In this example, components that serve essentially the same functionality as in the mud pulse generator 200 of Figure 2C are similarly numbered. In the mud pulse generator 600, in order to allow fluid control by the generator structure 210, the generator structure is housed within a sleeve structure 602 which fits within the housing structure 202. The sleeve structure 602 defines a central hole 616 and an outer bypass channel 604.

[0061] A estrutura de gerador 210 está alojada no interior do orifício central 616, que se estende longitudinalmente, para além da engrenagem ajustável de multi-estágios 214, para uma porta de saída (não mostrada) em comunicação com um espaço anular em comunicação com um canal de derivação 604. A estrutura de luva 602 inclui um sub superior 606 que aloja uma estrutura de válvula, indicada geralmente em 608. A estrutura de válvula 608 inclui uma luva móvel 610 que é móvel longitudinalmente em relação à estrutura de invólucro 202, e em relação a uma porta de derivação 612. Neste exemplo, a estrutura de válvula 608 inclui uma mola de polarização 614 disposta de modo a fazer com que a luva móvel 610 tenha tendência a uma posição de fecho de porta de desvio 612. Assim, no exemplo representado, a estrutura de válvula 608 está disposta de tal modo que todo o fluxo será direcionado através do orifício central 616 e, portanto, para a estrutura de gerador 210, na ausência de ativação da válvula para abertura de porta de desvio 612. A estrutura de válvula 608 pode ser acionada por qualquer mecanismo de acionamento desejado. Por exemplo, um mecanismo de controle elétrico como descrito em relação à estrutura de válvula 230 na Figura 2C pode ser utilizado. Alternativamente, outros mecanismos de acionamento, incluindo outras formas de mecanismos elétricos, hidráulicos ou mecânicos podem ser utilizadas.[0061] The generator structure 210 is housed within the central hole 616, which extends longitudinally, beyond the multi-stage adjustable gear 214, to an output port (not shown) in communication with an annular space in communication. with a bypass channel 604. The sleeve structure 602 includes an upper sub 606 that houses a valve structure, indicated generally at 608. The valve structure 608 includes a movable sleeve 610 that is movable longitudinally with respect to the housing structure 202. , and with respect to a bypass port 612. In this example, the valve structure 608 includes a bias spring 614 arranged to bias the movable sleeve 610 to a closed bypass port 612 position. , in the example shown, the valve structure 608 is arranged in such a way that all flow will be directed through the central orifice 616 and therefore to the generator structure 210, in the absence of valve activation. for opening bypass port 612. Valve structure 608 may be actuated by any desired actuation mechanism. For example, an electrical control mechanism as described with respect to valve structure 230 in Figure 2C may be used. Alternatively, other drive mechanisms, including other forms of electrical, hydraulic or mechanical mechanisms, may be used.

[0062] O gerador de pulso de lama 600 é também configurado para permitir a comunicação de sinais através do dispositivo. Por conseguinte, neste exemplo, o sub superior 606 inclui um conector 620 suportado sobre um snorkel centralizador 622 para facilitar o acoplamento com um conector complementar centralizado dentro da estrutura de invólucro 202. Em muitos exemplos, o conector 620 será um conector elétrico e será acoplado a condutores elétricos alojados dentro do canal isolado através da estrutura de luva 602. Em outros exemplos, o conector 620 pode ser um conector óptico ou um conector óptico e elétrico híbrido; ou pode ser um conector hidráulico. No exemplo representado, o snorkel 622 é descrito como um componente separado da sub superior 606, e, por conseguinte, inclui uma porção de uma estrutura de conectores 626A, que engata uma estrutura de conector complementar 626B na sub superior 606. Deste modo, em uma configuração na qual o conector 620 é um membro de ligação elétrico, os sinais elétricos podem ser transmitidos através de condutores no interior do canal 628 de snorkel 622 e através da estrutura de conector 626A-B para condutores dentro do canal 624 (os condutores não são especificamente representados, para maior clareza).[0062] The mud pulse generator 600 is also configured to allow signal communication through the device. Therefore, in this example, the upper sub 606 includes a connector 620 supported on a centering snorkel 622 to facilitate mating with a complementary connector centered within the housing structure 202. In many examples, the connector 620 will be an electrical connector and will be mated to electrical conductors housed within the insulated channel through the sleeve structure 602. In other examples, connector 620 may be an optical connector or a hybrid optical and electrical connector; or it could be a hydraulic connector. In the example shown, the snorkel 622 is described as a separate component of the upper sub 606, and therefore includes a portion of a connector structure 626A that engages a complementary connector structure 626B on the upper sub 606. Thus, in In a configuration in which connector 620 is an electrical connecting member, electrical signals may be transmitted through conductors within channel 628 of snorkel 622 and through connector structure 626A-B to conductors within channel 624 (the conductors are not are specifically represented for clarity).

[0063] Como identificado anteriormente em referência à estrutura de gerador de pulso de lama 200 da Figura 2C, são possíveis outras configurações, incluindo a estrutura de válvula de pulso de lama 230, estando disposta na parte superior do gerador de impulsos de lama, com o restante dos componentes identificados sendo localizados abaixo da estrutura de válvula. Referindo-nos agora à Figura 7, de que a figura ilustra ainda uma outra configuração alternativa de um gerador de pulso de lama 700 em que a seção de eletrônicos (226, tal como descrito em referência à Figura 2C) é dividida em duas partes. Neste exemplo, os mecanismos de armazenamento, tais como condensadores e/ou pilhas, como anteriormente descrito irão ainda ser localizados acima da estrutura de válvula em uma primeira seção de eletrônicos como representado na Figura 2C (não representado aqui). No entanto, outros equipamentos eletrônicos, tais como circuitos de controle e outros sistemas descritos anteriormente em relação à seção de produtos eletrônicos 226 serão localizados dentro de uma seção de produtos eletrônicos separada 702 colocada abaixo da estrutura de válvula 230 (parcialmente representada). A seção eletrônica 702 é configurada para se estender concentricamente em torno de uma luva fixa 704 que define uma porção de orifício central 240 (da Figura 3A) dentro de uma montagem de invólucro 202. A comunicação elétrica é fornecida através de uma ou mais passagens, tal como representado em 706 na estrutura de válvula 700 e através da manga fixa 704 (as passagens não são visíveis no corte transversal representado). Tal passagem 706 irá preferívelmente se estender para alcançar outras passagens na estrutura de válvula (como representado a 412 na Figura 4) para alcançar, pelo menos a seção eletrônica 226 acima da estrutura de válvula; e, em alguns casos, se estenderá a um conector superior (tal como descrito em 620 na Figura 6), para facilitar a ligação com outras ferramentas que se encontram acima do gerador de pulso de lama 700. Além disso, outras passagens 710 e/ou de conectores 712 podem ser fornecidos para facilitar a comunicação da seção de eletrônicos 702 e/ou outras estruturas acima dela, com ferramentas localizadas abaixo do gerador de pulso de lama 700.[0063] As identified earlier in reference to the mud pulse generator structure 200 of Figure 2C, other configurations are possible, including the mud pulse valve structure 230 being arranged on top of the mud pulse generator, with the rest of the identified components being located below the valve structure. Referring now to Figure 7, of which the figure illustrates yet another alternative configuration of a mud pulse generator 700 in which the electronics section (226, as described with reference to Figure 2C) is divided into two parts. In this example, storage mechanisms such as capacitors and/or stacks as previously described will still be located above the valve structure in a first electronics section as depicted in Figure 2C (not shown here). However, other electronic equipment such as control circuits and other systems described earlier in connection with electronics section 226 will be located within a separate electronics section 702 placed below valve structure 230 (partially shown). The electronics section 702 is configured to extend concentrically around a fixed sleeve 704 that defines a center hole portion 240 (of Figure 3A) within a housing assembly 202. Electrical communication is provided through one or more passages, as shown at 706 in the valve structure 700 and through the fixed sleeve 704 (the passages are not visible in the cross section shown). Such passage 706 will preferably extend to reach other passages in the valve structure (as shown at 412 in Figure 4) to reach at least the electronics section 226 above the valve structure; and, in some cases, will extend to an upper connector (as described at 620 in Figure 6), to facilitate connection with other tools located above the mud pulse generator 700. In addition, other passages 710 and/or or connectors 712 may be provided to facilitate communication from the electronics section 702 and/or other structures above it, with tools located below the mud pulse generator 700.

[0064] Referindo-nos agora à Figura 9, a figura representa um diagrama de fluxo de alto nível 800 de um exemplo de método de funcionamento de qualquer estrutura de válvula 200, a estrutura de válvula 400 ou a estrutura de válvula 500. Como um primeiro passo, um conjunto do controlador irá receber dados a serem comunicados, como indicado em 902. Este receptor de dados pode ser executado em um outro mecanismo, tal como uma ferramenta de MWD ou a LWD na coluna de ferramenta ou por uma outra estrutura de controle, de tal modo que os dados possam ser recolhidos para a transmissão pela estrutura de válvula.[0064] Referring now to Figure 9, the figure represents a high level flow diagram 800 of an example method of operation of any valve structure 200, valve structure 400 or valve structure 500. As a In the first step, a controller assembly will receive data to be communicated, as indicated in 902. This data receiver may be executed in another mechanism, such as a MWD tool or the LWD in the tool column or by another structure of control, such that data can be collected for transmission by the valve structure.

[0065] Em seguida, os dados serão preparados para a comunicação. Isto incluirá tipicamente a codificação dos dados em conformidade com um protocolo de comunicação selecionado, conforme indicado em 904. Qualquer um de uma ampla variedade de protocolos de comunicação para a comunicação de dados através de uma série de pulsos pode ser implementado, incluindo a frequência de desvio (FSK), chaveamento de desvio de fase (PSK), chaveamento de desvio de amplitude (ASK) e combinações do acima, bem como outros protocolos de comunicação. Um controlador apropriado, então, controla a estrutura de comando da estrutura de válvula, conforme indicado em 906. Esta funcionalidade pode ser realizada, por exemplo, dentro de uma seção de eletrônicos ao longo do orifício inferior, tal como descrito em referência à Figura 8. No caso dos mecanismos de acionamento da bobina de voz descritos, isto irá incluir seletivamente aplicar corrente a uma ou mais das bobinas de voz para provocar o movimento linear do membro de fechamento, como descrito acima, de acordo com o protocolo de comunicação selecionado, e uma taxa de dados selecionada. Como notado acima, para algumas configurações de válvula exemplo, este pode incluir mover o membro de fechamento para as posições para além de (respectivamente) completamente "aberta" e totalmente "fechada", como pode ser utilizado para fornecer um ou mais níveis de amplitude de pulso. Além disso, como mencionado acima, este acionamento pode incluir a atuação sequencial de múltiplas bobinas.[0065] Then the data will be prepared for communication. This will typically include encoding the data in accordance with a selected communication protocol, as indicated in 904. Any of a wide variety of communication protocols for communicating data over a series of pulses can be implemented, including the frequency of shift (FSK), phase shift keying (PSK), amplitude shift keying (ASK) and combinations of the above, as well as other communication protocols. An appropriate controller then controls the command structure of the valve structure, as indicated in 906. This functionality can be realized, for example, within an electronics section along the bottom orifice, as described with reference to Figure 8 In the case of the described voice coil drive mechanisms, this will include selectively applying current to one or more of the voice coils to cause linear motion of the closing member, as described above, in accordance with the selected communication protocol, and a selected data rate. As noted above, for some example valve configurations, this may include moving the closing member to positions beyond (respectively) fully "open" and fully "closed", as may be used to provide one or more levels of amplitude. pulse. Furthermore, as mentioned above, this triggering can include sequential actuation of multiple coils.

[0066] Muitas variações podem ser feitas nas estruturas e técnicas aqui descritas e ilustradas sem afastamento do escopo do tema inventivo. Por exemplo, as estruturas e operações alternativas discutidas acima em relação a cada um dos conjuntos de válvula 230, o conjunto de válvula 400 e o conjunto de válvula 500 devem ser entendidas como sendo aplicáveis a outros conjuntos de válvula. Como apenas um exemplo, o membro de fechamento 252 do conjunto de válvula 230 (Figura 3), pode ser configurado para incluir uma seção geralmente sólida e uma seção com aberturas radiais como descrito em relação à seção de fecho 428 a 452. Do mesmo modo as configurações alternativas, como discutido em referência às Figuras 6 e 7 podem ser utilizadas em sistemas com qualquer um dos conjuntos de válvulas 230, 400 e/ou 500. Além disso, muitas variações podem ser feitas em relação aos sistemas de exemplo descritos, tendo em vista a divulgação inclusa. Por conseguinte, o escopo do tema inventivo deve ser determinado apenas pelo escopo das reivindicações que se seguem e todas as reivindicações adicionais suportadas pela presente divulgação, e todos os equivalentes de tais reivindicações.[0066] Many variations can be made on the structures and techniques described and illustrated here without departing from the scope of the inventive theme. For example, the alternative structures and operations discussed above with respect to each of the valve assemblies 230, the valve assembly 400 and the valve assembly 500 are to be understood as being applicable to other valve assemblies. As just one example, closure member 252 of valve assembly 230 (Figure 3) may be configured to include a generally solid section and a radially apertured section as described with respect to closure section 428 to 452. alternative configurations, as discussed with reference to Figures 6 and 7, may be used in systems with any of the valve sets 230, 400, and/or 500. In addition, many variations can be made from the described example systems, taking into account in view of the disclosure included. Therefore, the scope of the inventive subject is to be determined solely by the scope of the claims that follow and all additional claims supported by the present disclosure, and all equivalents of such claims.

Claims (30)

1. Válvula de gerador de pulsos de fluido, caracterizada pelo fato de compreender, - um invólucro (154); - uma câmara de pistão (174) no interior do invólucro (154), a câmara de pistão (174) tendo uma porção a jusante; - uma passagem de fluxo de fluido (158) no interior do invólucro (154) que se estende em torno de uma porção da câmara de pistão (174) para intersectar a porção a jusante da câmara de pistão (174), sendo que a passagem de fluxo de fluido (158) se estende para dentro em um ângulo em relação à porção a jusante para intersectar a porção a jusante da câmara de pistão (174); e - um pistão (164) (164) disposto no interior da câmara de pistão (174); - um mecanismo de acionamento (170) operacionalmente acoplado ao pistão (164) para controlar o movimento do pistão (164) ao longo de um intervalo de movimento linear para obstruir seletivamente o fluxo em uma interseção entre a passagem de fluxo de fluido (158) e a porção a jusante da câmara de pistão (174), sendo que pelo menos uma porção do pistão (164) se alterna dentro da porção a jusante; e - uma folga radial entre o pistão (164) e uma parede interior da câmara de pistão (174), através da qual algum fluido que flui através da passagem de fluido do lado de fora da câmara de pistão (174) possa entrar na câmara de pistão (174), independentemente da posição do pistão (164).1. Fluid pulse generator valve, characterized in that it comprises - a housing (154); - a piston chamber (174) within the housing (154), the piston chamber (174) having a downstream portion; - a fluid flow passage (158) inside the housing (154) which extends around a portion of the piston chamber (174) to intersect the downstream portion of the piston chamber (174), wherein the passage fluid flow nozzle (158) extends inwardly at an angle to the downstream portion to intersect the downstream portion of the piston chamber (174); and - a piston (164) (164) arranged inside the piston chamber (174); - a drive mechanism (170) operatively coupled to the piston (164) for controlling movement of the piston (164) over a range of linear motion to selectively obstruct flow at an intersection between the fluid flow passage (158) and the downstream portion of the piston chamber (174), at least a portion of the piston (164) alternating within the downstream portion; and - a radial clearance between the piston (164) and an interior wall of the piston chamber (174), through which some fluid flowing through the fluid passage outside the piston chamber (174) can enter the chamber piston (174), regardless of the position of the piston (164). 2. Válvula de gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a passagem de fluxo de fluido (158) compreender uma pluralidade de passagens de fluxo de fluido que se estendem em torno de uma porção da câmara de pistão (174).A fluid pulse generator valve according to claim 1, wherein the fluid flow passage (158) comprises a plurality of fluid flow passages extending around a portion of the flow chamber. piston (174). 3. Válvula de gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de cada passagem de fluxo de fluido (158) intersectar a porção a jusante em uma ou mais aberturas (168) na superfície interior da porção a jusante, e sendo que o pistão (164) seletivamente obstrui o fluxo através de uma ou mais aberturas (168).3. Fluid pulse generator valve according to claim 2, characterized in that each fluid flow passage (158) intersects the downstream portion at one or more openings (168) on the interior surface of the downstream portion , and wherein the piston (164) selectively obstructs the flow through one or more openings (168). 4. Válvula de gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a passagem de fluxo de fluido (158) ser dimensionada para passar partículas que podem estar dispersas num fluido de perfuração quando flui através da passagem de fluxo de fluido (158).4. Fluid pulse generator valve according to claim 1, characterized in that the fluid flow passage (158) is sized to pass particles that may be dispersed in a drilling fluid as it flows through the flow passage of fluid (158). 5. Válvula de gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a gama de movimento linear incluir uma pluralidade de posições diferentes, cada uma correspondendo a um grau diferente de obstrução do fluxo, na interseção entre a passagem de fluxo de fluido (158) e a porção a jusante da câmara de pistão (174).5. Fluid pulse generator valve according to claim 1, characterized in that the linear motion range includes a plurality of different positions, each corresponding to a different degree of flow obstruction, at the intersection between the passage of fluid flow (158) and the downstream portion of the piston chamber (174). 6. Válvula de gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o mecanismo de acionamento (170) ser movido suficientemente para afastar partículas dispersas num fluido de perfuração com o pistão (164), quando as partículas estão presentes na interseção da passagem de fluxo de fluido (158) com a porção a jusante da câmara de pistão (174).6. Fluid pulse generator valve, according to claim 1, characterized in that the drive mechanism (170) is moved sufficiently to remove particles dispersed in a drilling fluid with the piston (164), when the particles are present at the intersection of the fluid flow passage (158) with the downstream portion of the piston chamber (174). 7. Válvula do gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o pistão (164) ser vedado com uma parede interior da câmara de pistão (174).7. Fluid pulse generator valve according to claim 1, characterized in that the piston (164) is sealed with an interior wall of the piston chamber (174). 8. Válvula do gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de compreender ainda uma vedação dinâmica de isolamento de pelo menos uma porção do mecanismo de acionamento (170) a partir de um fluido que flui na porção a jusante da câmara de pistão (174).8. Fluid pulse generator valve, according to claim 7, characterized in that it further comprises a dynamic seal isolating at least a portion of the actuation mechanism (170) from a fluid flowing in the portion a downstream of the piston chamber (174). 9. Válvula de gerador de pulsos de fluido, caracterizada pelo fato de compreender: um invólucro (154); - uma câmara de pistão (174) no interior do invólucro (154), a câmara de pistão (174) tendo uma porção definida por uma superfície, sendo que um membro de fechamento de um pistão (164) se alterna dentro da porção; - uma passagem de fluxo de fluido (158) no interior do invólucro (154) que se estende para intersectar a câmara de pistão (174) em uma ou mais aberturas (168) na superfície; e - o membro de fechamento disposto no interior da câmara de pistão (174) e linearmente móvel no interior da câmara de pistão (174) para obstruir seletivamente o fluxo através de uma ou mais aberturas (168) na superfície da câmara de pistão (174), sendo que o membro de fechamento obstrui o fluxo através de uma ou mais aberturas (168), e sendo que uma folga radial é mantida entre o membro de fechamento e a superfície da câmara de pistão (174), através da qual algum fluido que flui através da passagem de fluido do lado de fora da câmara de pistão (174) possa entrar na câmara de pistão (174), independentemente de uma posição do membro de fechamento (254).9. Fluid pulse generator valve, characterized in that it comprises: a housing (154); - a piston chamber (174) within the housing (154), the piston chamber (174) having a portion defined by a surface, a piston closing member (164) alternating within the portion; - a fluid flow passage (158) within the housing (154) that extends to intersect the piston chamber (174) at one or more openings (168) in the surface; and - the closing member disposed within the piston chamber (174) and linearly movable within the piston chamber (174) to selectively obstruct flow through one or more openings (168) in the surface of the piston chamber (174). ), wherein the enclosing member obstructs flow through one or more openings (168), and wherein a radial clearance is maintained between the enclosing member and the surface of the piston chamber (174), through which some fluid flowing through the fluid passage outside the piston chamber (174) can enter the piston chamber (174), regardless of a position of the closing member (254). 10. Válvula do gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de compreender ainda um mecanismo de acionamento (170) compreendendo um mecanismo elétrico para mover o membro de fechamento ao longo de um intervalo de movimento linear incluindo uma pluralidade de diferentes posições, cada uma correspondendo a um diferente grau de obstrução de fluxo na intersecção entre a passagem de fluxo de fluido (158) e a porção a jusante da câmara de pistão (174).10. Fluid pulse generator valve according to claim 9, characterized in that it further comprises an actuation mechanism (170) comprising an electrical mechanism for moving the closing member through a range of linear motion including a plurality of different positions, each corresponding to a different degree of flow obstruction at the intersection between the fluid flow passage (158) and the downstream portion of the piston chamber (174). 11. Válvula do gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de compreender ainda um mecanismo de acionamento (170) operativamente acoplado ao pistão (164) para controlar o movimento do pistão (164) ao longo de um intervalo de movimento linear incluindo uma pluralidade de diferentes posições, cada uma correspondendo a um diferente grau de obstrução de fluxo na intersecção entre a passagem de fluxo de fluido (158) e a porção a jusante da câmara de pistão (174), sendo que o mecanismo de acionamento (170) compreende um mecanismo eletromagnético.11. Fluid pulse generator valve according to claim 9, characterized in that it further comprises an actuation mechanism (170) operatively coupled to the piston (164) to control the movement of the piston (164) along a range of linear motion including a plurality of different positions, each corresponding to a different degree of flow obstruction at the intersection between the fluid flow passage (158) and the downstream portion of the piston chamber (174), wherein the drive mechanism (170) comprises an electromagnetic mechanism. 12. Válvula do gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de a válvula compreender uma pluralidade de passagens de fluxo de fluido que intersecta a porção da câmara de pistão (174).12. Fluid pulse generator valve according to claim 9, characterized in that the valve comprises a plurality of fluid flow passages that intersect the piston chamber portion (174). 13. Válvula do gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de a superfície ser definida por um furo uniforme na qual o membro de fechamento do pistão (164) reciproca.13. Fluid pulse generator valve, according to claim 9, characterized in that the surface is defined by a uniform hole in which the piston closing member (164) reciprocates. 14. Gerador de pulsos de fluido, caracterizado pelo fato de compreender: - um conjunto de invólucro (202) que define pelo menos uma passagem de fluxo; e - um conjunto de válvula (230) no interior do conjunto de invólucro (202), o conjunto de válvula (230) incluindo um membro de acionamento (252) operacionalmente acoplado a um mecanismo de acionamento (280) e móvel ao longo de um intervalo de movimento ao longo de um eixo linear, o membro de acionamento (252) incluindo uma seção de fecho para abrir ou fechar uma abertura (248) de passagem de fluido em uma superfície interna do conjunto de válvula (230) que está disposta radialmente em relação a seção de fechamento que se alterna ao longo do eixo linear, e sendo que a seção de fechamento compreende uma superfície exterior geralmente cilíndrica apoiada em relação a um cubo central (274) por uma pluralidade de raios (272).14. Fluid pulse generator, characterized in that it comprises: - a housing assembly (202) that defines at least one flow passage; and - a valve assembly (230) within the housing assembly (202), the valve assembly (230) including an actuation member (252) operatively coupled to an actuation mechanism (280) and movable along a range of motion along a linear axis, the drive member (252) including a closure section for opening or closing a fluid passage opening (248) in an inner surface of the valve assembly (230) which is radially disposed with respect to the closure section alternating along the linear axis, and the closure section comprising a generally cylindrical outer surface supported relative to a central hub (274) by a plurality of spokes (272). 15. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de uma porção da seção de fechamento se estender ao longo do eixo linear depois da abertura (248) de passagem de fluido quando o conjunto de válvula (230) obstrui o fluxo através da abertura (248) de passagem de fluido.15. Fluid pulse generator, according to claim 14, characterized in that a portion of the closing section extends along the linear axis after the fluid passage opening (248) when the valve assembly (230) obstructs flow through fluid passage opening (248). 16. Gerador de pulsos de fluido, caracterizado pelo fato de compreender: - um conjunto de válvula (230) que define uma passagem de fluxo, a passagem de fluxo estendendo-se a uma pluralidade de aberturas (248) em uma superfície que define um furo uniforme (240) para uma distância estabelecida com a pluralidade de aberturas (248) dispostas em torno de um perímetro da superfície; - um pistão (250) de válvula que tem um membro de fechamento (254) linearmente móvel no interior do furo uniforme (240), o membro de fechamento (254) móvel entre uma primeira posição, permitindo o fluxo de fluido entre a pluralidade de aberturas (248) e o furo uniforme (240), e uma segunda posição, obstruindo o fluxo de fluido entre pelo menos algumas das aberturas (248) e o furo uniforme (240) e sendo que o membro de fechamento (254) compreende uma superfície exterior geralmente cilíndrica apoiada em relação a um cubo central (274) por uma pluralidade de raios (272); - um mecanismo de acionamento (280) operacionalmente acoplado ao pistão (250) da válvula; e - um controlador acoplado operativamente ao mecanismo de acionamento (280) para mover o membro de fechamento (254) entre a primeira e a segunda posições.16. Fluid pulse generator, characterized in that it comprises: - a valve assembly (230) defining a flow passage, the flow passage extending to a plurality of openings (248) in a surface defining a uniform bore (240) for an established distance with the plurality of openings (248) disposed around a perimeter of the surface; - a valve piston (250) having a closing member (254) linearly movable within the uniform bore (240), the closing member (254) movable between a first position, allowing fluid flow between the plurality of openings (248) and the uniform hole (240), and a second position, obstructing the flow of fluid between at least some of the openings (248) and the uniform hole (240) and wherein the closing member (254) comprises a generally cylindrical outer surface supported relative to a central hub (274) by a plurality of spokes (272); - an actuation mechanism (280) operatively coupled to the piston (250) of the valve; and - a controller operatively coupled to the drive mechanism (280) for moving the closing member (254) between the first and second positions. 17. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de o mecanismo de acionamento (280) ser um mecanismo elétrico.17. Fluid pulse generator, according to claim 16, characterized in that the drive mechanism (280) is an electrical mechanism. 18. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de o membro de fechamento (254) ser ainda móvel para, pelo menos, uma terceira posição.18. Fluid pulse generator, according to claim 16, characterized in that the closing member (254) is still movable to at least a third position. 19. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de o mecanismo de acionamento (280) ser um mecanismo eletromagnético.19. Fluid pulse generator, according to claim 16, characterized in that the drive mechanism (280) is an electromagnetic mechanism. 20. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de o mecanismo de acionamento eletromagnético (280) incluir, pelo menos, um imã permanente sobre um primeiro componente e, pelo menos, uma bobina (258A) sobre um segundo componente.20. Fluid pulse generator, according to claim 19, characterized in that the electromagnetic drive mechanism (280) includes at least one permanent magnet on a first component and at least one coil (258A) on a second component. 21. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de o controlador irá acionar o mecanismo de acionamento (280) de acordo com, pelo menos, um protocolo selecionado a partir do grupo de: FSK, PSK, ASK e combinações dos anteriores.21. Fluid pulse generator, according to claim 16, characterized in that the controller will trigger the drive mechanism (280) according to at least one protocol selected from the group of: FSK, PSK, ASK and combinations of the above. 22. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de o furo geralmente uniforme (240) ter uma seção transversal circular para a distância estabelecida.22. Fluid pulse generator, according to claim 16, characterized in that the generally uniform hole (240) has a circular cross-section for the established distance. 23. Gerador de pulsos de fluido, caracterizado pelo fato de compreender: - um invólucro (202); - uma câmara de pistão no interior do invólucro (202), a câmara de pistão tendo uma porção definida por uma superfície; - uma passagem de fluxo de fluido no interior do invólucro (202) que se estende para intersectar a câmara de pistão em uma ou mais aberturas (248) na superfície; e - um pistão (250) disposto no interior da câmara de pistão e linearmente móvel no interior da câmara de pistão ao longo de um eixo linear para obstruir seletivamente fluxo e permitir o fluxo através de uma ou mais aberturas (248) na superfície da câmara de pistão; - sendo que o pistão (250) compreende o membro de fechamento (254) tendo uma superfície exterior geralmente cilíndrica apoiada em relação a um cubo central (274) por uma pluralidade de raios (272); - um mecanismo de acionamento (280) acoplado operativamente para mover o pistão (250) entre as posições para obstruir ou permitir o fluxo através das uma ou mais aberturas (248); - uma fonte de energia (210); e - um controlador acoplado à fonte de energia (210) e ao mecanismo de acionamento (280) para controlar o mecanismo de acionamento (280) para mover o pistão (250) para gerar uma série de pulsos de fluido.23. Fluid pulse generator, characterized in that it comprises: - a housing (202); - a piston chamber within the housing (202), the piston chamber having a portion defined by a surface; - a fluid flow passage within the housing (202) that extends to intersect the piston chamber at one or more openings (248) in the surface; and - a piston (250) disposed within the piston chamber and linearly movable within the piston chamber along a linear axis to selectively obstruct flow and allow flow through one or more openings (248) in the surface of the chamber of piston; - wherein the piston (250) comprises the closing member (254) having a generally cylindrical outer surface supported relative to a central hub (274) by a plurality of spokes (272); - a drive mechanism (280) operably coupled to move the piston (250) between positions to obstruct or allow flow through the one or more openings (248); - a power source (210); and - a controller coupled to the power source (210) and the drive mechanism (280) to control the drive mechanism (280) to move the piston (250) to generate a series of fluid pulses. 24. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma pluralidade de passagens de fluxo de fluido no interior do invólucro (202) e que se prolonga para intersectar a câmara de pistão em uma ou mais aberturas (248).24. Fluid pulse generator according to claim 23, characterized in that it further comprises a plurality of fluid flow passages within the housing (202) and which extend to intersect the piston chamber at one or more openings (248). 25. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de a passagem de fluxo de fluido se estender em torno de uma porção da câmara de pistão (250) para intersectar radialmente a porção da câmara de pistão (250).25. A fluid pulse generator as claimed in claim 23, wherein the fluid flow passage extends around a portion of the piston chamber (250) to radially intersect the piston chamber portion (250) ). 26. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de uma porção do mecanismo de acionamento (280) estar disposta radialmente em relação a uma porção do pistão (250).26. Fluid pulse generator, according to claim 23, characterized in that a portion of the drive mechanism (280) is arranged radially with respect to a portion of the piston (250). 27. Gerador de pulsos de fluido, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de uma porção do mecanismo de acionamento (280) se estender concentricamente a uma porção do pistão (250).27. Fluid pulse generator, according to claim 24, characterized in that a portion of the drive mechanism (280) extends concentrically to a portion of the piston (250). 28. Método de geração de pulsos de fluido em uma coluna de fluido, caracterizado pelo fato de compreender: - acionar um gerador de pulsos de fluido (200) dispostos em uma coluna de ferramentas dentro de um poço de exploração (116), a coluna de ferramentas contendo a coluna de fluido, o gerador de pulsos de fluido (200) compreendendo, - um conjunto de invólucro (202) que define uma pluralidade de aberturas (248) dispostas em uma superfície que define um furo geralmente uniforme (240) para uma distância estabelecida; - um conjunto de válvula (230) que tem um membro de fechamento (254) linearmente móvel no interior do furo geralmente uniforme (240), o membro de fechamento (254) apoiando uma superfície de vedação, sendo que o membro de fechamento (254) é móvel entre uma primeira posição na qual a superfície de vedação permite fluxo do fluido relativamente livre entre a pluralidade de aberturas (248) e o furo geralmente uniforme (240), e uma segunda posição na qual a superfície de vedação relativamente restringe o fluxo de fluido entre a pluralidade de aberturas (248) e o furo; e - um mecanismo de acionamento (280) operacionalmente acoplado ao membro de fechamento (254) para deslocar o membro de fechamento (254) entre a primeira e a segunda posições; e sendo que o acionamento do gerador de pulsos de fluido (200) compreender, - receber informações a serem transmitidas através da coluna de fluido, - codificar a informação de acordo com um protocolo de comunicação selecionado e, - controlar o mecanismo de acionamento (280) para mover o membro de fechamento (254) de acordo com a informação codificada para gerar uma série correspondente de pulsos de fluido na coluna de fluido.28. Method of generating fluid pulses in a fluid column, characterized in that it comprises: - driving a fluid pulse generator (200) arranged in a tool column within an exploration well (116), the column of tools containing the fluid column, the fluid pulse generator (200) comprising, - a housing assembly (202) defining a plurality of openings (248) disposed in a surface defining a generally uniform hole (240) for an established distance; - a valve assembly (230) having a closing member (254) linearly movable within the generally uniform bore (240), the closing member (254) supporting a sealing surface, the closing member (254) ) is movable between a first position in which the sealing surface allows relatively free fluid flow between the plurality of openings (248) and the generally uniform bore (240), and a second position in which the sealing surface relatively restricts flow. of fluid between the plurality of openings (248) and the bore; and - a drive mechanism (280) operatively coupled to the closing member (254) for moving the closing member (254) between the first and second positions; and wherein the drive of the fluid pulse generator (200) comprises, - receiving information to be transmitted through the fluid column, - encoding the information in accordance with a selected communication protocol, and, - controlling the drive mechanism (280). ) to move the closure member (254) in accordance with the encoded information to generate a corresponding series of fluid pulses in the fluid column. 29. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de o membro de fechamento (254) ser móvel ainda para uma terceira posição, e sendo que o mecanismo de acionamento (280) pode ainda ser operável para mover o membro de fechamento (254) para a terceira posição, bem como para as primeira e a segunda posições.29. Method according to claim 28, characterized in that the closing member (254) is still movable to a third position, and the drive mechanism (280) being still operable to move the closing member (254) for the third position, as well as for the first and second positions. 30. Método, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de o controle do mecanismo de acionamento (280) compreender ainda: - receber entradas de retorno dos sensores fora do mecanismo da válvula, e - ajustar o mecanismo de acionamento (280) em resposta a tais retornos.30. Method according to claim 29, characterized in that the control of the actuation mechanism (280) further comprises: - receiving feedback inputs from sensors outside the valve mechanism, and - adjusting the actuation mechanism (280) in response to such returns.
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